利用納米線(nanowire)制作發(fā)光或探測光子器件的技術(shù)已越來越純熟,然而納米線波導(dǎo)卻一直未被成功的研制出來?,F(xiàn)在美國加州大學(xué)柏克萊分校及勞倫斯柏克萊國家實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成功利用氧化物結(jié)晶構(gòu)成的納米帶(nanoribbon),做為器件間的光信道。
柏克萊的Peidong Yang表示,過去兩年來,該實(shí)驗(yàn)室已發(fā)展出納米級激光器及探測器,但獨(dú)缺可以連接這些器件的次波長波導(dǎo)。在眾多適用于制作波導(dǎo)的方法中,超長的納米線被證實(shí)是一個(gè)低損耗的光波導(dǎo)材料。該研究小組利用結(jié)晶氧化錫(SnO2)納米帶做為波導(dǎo);納米帶長約1500微米,橫截面為矩形,大小從15×5 nm到 2×1 μm。研究人員表示,寬度及厚度約100到400 nm的納米帶最適合用來引導(dǎo)可見光及紫外光。納米帶不但可做為可見光及紫外光的低光損耗波導(dǎo),且有別于易碎的氧化錫塊材,具有良好的韌性,這使得制作光路變的容易許多。
研究人員將氧化鋅納米線受激放射出來的光導(dǎo)入納米帶,再利用氧化鋅納米線在電性上探測由納米帶放射出的光激熒光。Yang表示,該小組希望將這些波導(dǎo)器件整合成具有完整功能的光路,以便在芯片上實(shí)現(xiàn)光計(jì)算或其它如生化探測等應(yīng)用。目前該小組雖然能使用這些納米結(jié)構(gòu)各別具備光或電的功能,但對于以納米線為基礎(chǔ)單元制作功能完備的系統(tǒng),則還在研發(fā)初期,未來還需要投入更多努力。
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