武科大網訊 近日，我校理學院朱思聰副教授團隊在光電探測器（Optoelectronic Device）領域取得重要進展。該研究團隊成功利用鐵電極化實現了對近紅外光子器件性能的高效調控。這一成果不僅為光子器件的設計和應用開辟了全新路徑，還為未來高性能光電子設備的研發提供了重要的理論基礎和技術支持。相關研究成果發表于國際權威期刊《ACS Photonics》，我校為論文第一完成單位，朱思聰為通訊作者，其研究生寧純敏為第一作者。

光學器件由于其高效能和多功能性，被廣泛應用于醫學，軍事，家電等各個領域。然而，調整當前光子器件的工作頻帶或光偏振的協調，需要較高的電能和外場，光電器件的應用因此受到了限制。朱思聰副教授團隊通過理論計算和材料模擬，發現二維鐵電材料能夠通過外加小電場，改變其電偶極矩，從而調控光電性質。在光電器件中，可以實現對光的偏振方向、偏振度等的精準控制。此外，其二維結構特性，打破了三維鐵電材料的臨界尺寸效應，器件小型化和集成度大大提高。這為制造高性能的光學器件（如偏振器、光調制器、光開關等）提供了一種新的方法。

研究團隊以二維鐵電材料α-In₂Se₃和二維半導體材料InSiTe₃為研究對象，構建了構建二維范德華異質結。通過改變α-In₂Se₃的極化狀態,發現異質結的Eg可以通過鐵電極化的反轉來調節，鐵電極化從0 eV（InSiTe3/α-In₂Se₃?P↓) 至0.75 eV（InSiTe3/α-In₂Se₃?P↑),實現了從0到1的邏輯狀態控制，說明了鐵電極化的變化影響了電荷的移動，從而實現對光學性能的調制效果。

朱思聰表示：“我們構建了基于InSiTe₃/α-In₂Se₃異質結的光子器件，通過改變鐵電材料α-In₂Se₃的極化方向，實現了對光電器件中光電流的偏振性調制。這種方法不僅適用于α-In₂Se₃材料，還可以推廣到其他二維鐵電光電探測器體系，具有廣泛的適用性。”

該研究成果已發表在國際知名學術期刊《ACS Photonics》上，題為“Near-infrared Polarization Modulation of Photonic Devices by Ferroelectric Polarization”。這一研究得到了國家自然科學基金、湖北省系統科學重點實驗室等多項科研項目的資助，并得到了武漢科技大學高性能計算中心的大力支持。在推進鐵電材料和二維材料在光學領域光電調制中的應用方面發揮了作用，可能為未來多功能光電器件和智能光電系統的發展提供理論基礎。