二维材料集成光子学:走向工业制造和商业化
学术背景 随着信息时代的到来,集成电路(Integrated Circuits, ICs)成为了推动技术进步的核心力量。然而,传统的集成光子学平台(如硅、氮化硅等)在材料特性上存在诸多限制,例如硅的间接带隙限制了其在激光应用中的使用,而硅在近红外波段的强双光子吸收也限制了其在非线性光学应用中的表现。为了克服这些限制,研究人员开始探索将具有优异光学特性的二维材料(2D Materials)集成到光子芯片上。二维材料,如石墨烯(Graphene)、过渡金属二硫化物(Transition Metal Dichalcogenides, TMDCs)、黑磷(Black Phosphorus, BP)等,展现出超高的载流子迁移率、宽带光学响应、层依赖的可调带隙等特性,为下一代光子集成电路(Photoni...