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導(dǎo)語

第五屆逐夢(mèng)光電用戶研討會(huì)，適逢北京卓立漢光儀器有限公司成立25周年，我們《視點(diǎn)前沿》欄目組邀請(qǐng)到了來自香港城市大學(xué)功能光子學(xué)研究中心的雷黨愿教授，為大家分享其課題組在微納光腔與低維半導(dǎo)體相互作用研究中的最新進(jìn)展。

納米尺度及低維量子光學(xué)材料的超快非線性研究

雷老師課題組長期從事納米尺度量子光子學(xué)及低維量子光學(xué)材料的超快非線性光譜研究，特別關(guān)注納腔增強(qiáng)的光與物質(zhì)相互作用物理及在能量轉(zhuǎn)換、光電子器件以及生物光子學(xué)方面的器件應(yīng)用

大放異彩的微納光腔

微納光腔，又稱光學(xué)諧振腔，是一類具有電磁場(chǎng)*端局域化和增強(qiáng)的超構(gòu)光學(xué)體系，是發(fā)展多功能、小型化、低功耗、超快響應(yīng)光學(xué)器件的基本模塊。微納光腔的典型結(jié)構(gòu)包括低損耗介質(zhì)微腔和由諧振金屬納米結(jié)構(gòu)組成的等離激元納腔。雷老師介紹了這兩種光腔各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

微納光腔與低維半導(dǎo)體相互作用

雷老師介紹了課題組集成自組裝等離激元納腔陣列與無鉛鈣鈦礦量子點(diǎn)的工作。他們把金球或銀球的等離激元納腔排成陣列，等離激元的尺寸大約在50-100nm之間，而鈣鈦礦量子點(diǎn)的尺寸一般小于10nm，可以填充在等離激元陣列形成的間隙中，量子點(diǎn)可以感受到周圍等離激元的近場(chǎng)增強(qiáng)效應(yīng)，從而提升其對(duì)光的吸收效率。因?yàn)樽越M裝的納腔只有3-4層，整個(gè)器件厚度在300-500nm左右，因此柔性很大。談到探測(cè)器的光電轉(zhuǎn)換效率，雷老師說：“與無納腔結(jié)構(gòu)相比，效率提高了約5倍。等離激元納腔陣列使用Bottom-up方式自組裝而成，制備成本低廉?！?/span>

寄語卓立漢光25周年

雷老師實(shí)驗(yàn)室也有很多卓立漢光的產(chǎn)品，對(duì)于卓立漢光近年來的發(fā)展，他評(píng)價(jià)道：“卓立漢光近年來取得了很不錯(cuò)的成績，他們很多產(chǎn)品正在被越來越多的科研工作者認(rèn)可和接受。產(chǎn)品不斷推陳出新，性能不斷改進(jìn)，客戶服務(wù)很不錯(cuò)。”值此卓立漢光成立25周年之際，雷老師希望接下來能與卓立漢光有更多的合作，把實(shí)驗(yàn)室原創(chuàng)搭建和改進(jìn)的設(shè)備通過卓立漢光這個(gè)平臺(tái)推向市場(chǎng)。

雷黨愿教授簡介

香港城市大學(xué)教授，功能光子學(xué)研究中心副主任，倫敦帝國理工學(xué)院博士和教務(wù)長訪問教授，香港青年科學(xué)院院士，國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金（港澳）獲得者。他長期從事納米尺度量子光子學(xué)及低維量子光學(xué)材料的超快非線性光譜研究，特別關(guān)注納腔增強(qiáng)的光與物質(zhì)相互作用物理及在能量轉(zhuǎn)換、光電子器件以及生物光子學(xué)方面的器件應(yīng)用。迄今共發(fā)表學(xué)術(shù)論文230篇，總引用近13400次，h-index是65。其多光子泵浦、超低閾值量子點(diǎn)激光器研究入選Nature Communications雜志2020年物理領(lǐng)域閱讀量最高的50篇文章之一；他與合作者共同發(fā)明的智能輻射制冷涂層被Science雜志作為編輯精選進(jìn)行報(bào)道，其在綠色建筑和電子器件熱管理方面的應(yīng)用獲得兩項(xiàng)日內(nèi)瓦國際發(fā)明展金獎(jiǎng)。