武科大网讯 近日，我校理学院朱思聪副教授团队在光电探测器（Optoelectronic Device）领域取得重要进展。该研究团队成功利用铁电极化实现了对近红外光子器件性能的高效调控。这一成果不仅为光子器件的设计和应用开辟了全新路径，还为未来高性能光电子设备的研发提供了重要的理论基础和技术支持。相关研究成果发表于国际权威期刊《ACS Photonics》，我校为论文第一完成单位，朱思聪为通讯作者，其研究生宁纯敏为第一作者。
光学器件由于其高效能和多功能性，被广泛应用于医学，军事，家电等各个领域。然而，调整当前光子器件的工作频带或光偏振的协调，需要较高的电能和外场，光电器件的应用因此受到了限制。朱思聪副教授团队通过理论计算和材料模拟，发现二维铁电材料能够通过外加小电场，改变其电偶极矩，从而调控光电性质。在光电器件中，可以实现对光的偏振方向、偏振度等的精准控制。此外，其二维结构特性，打破了三维铁电材料的临界尺寸效应，器件小型化和集成度大大提高。这为制造高性能的光学器件（如偏振器、光调制器、光开关等）提供了一种新的方法。
研究团队以二维铁电材料α-In2Se3和二维半导体材料InSiTe3为研究对象，构建了构建二维范德华异质结。通过改变α-In2Se3的极化状态,发现异质结的Eg可以通过铁电极化的反转来调节，铁电极化从0 eV（InSiTe3/α-In2Se3−P↓) 至0.75 eV（InSiTe3/α-In2Se3−P↑),实现了从0到1的逻辑状态控制，说明了铁电极化的变化影响了电荷的移动，从而实现对光学性能的调制效果。
朱思聪表示：“我们构建了基于InSiTe3/α-In2Se3异质结的光子器件，通过改变铁电材料α-In2Se3的极化方向，实现了对光电器件中光电流的偏振性调制。这种方法不仅适用于α-In2Se3材料，还可以推广到其他二维铁电光电探测器体系，具有广泛的适用性。”
该研究成果已发表在国际知名学术期刊《ACS Photonics》上，题为“Near-infrared Polarization Modulation of Photonic Devices by Ferroelectric Polarization”。这一研究得到了国家自然科学基金、湖北省系统科学重点实验室等多项科研项目的资助，并得到了武汉科技大学高性能计算中心的大力支持。在推进铁电材料和二维材料在光学领域光电调制中的应用方面发挥了作用，可能为未来多功能光电器件和智能光电系统的发展提供理论基础。
