研究目的
研究二维材料在中红外（MIR）光子学和光电子学中的应用，重点关注超快光源产生、中红外光调制及光电探测。
研究成果
二维材料因其可调带隙、高载流子迁移率及易于集成等独特特性，在中红外光子学应用中展现出巨大潜力。要实现高度集成的中红外光子芯片，持续推动材料合成、器件制备及理论建模的进步至关重要。
研究不足
该综述重点阐述了制备高质量二维材料与异质结构、理解衬底影响以及开发高度集成中红外光子芯片新型制备工艺所面临的挑战。
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利用二维材料的中红外光子学：现状与挑战
DOI：10.1002/lpor.201900098
期刊：Laser & Photonics Reviews
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
近年来，包括石墨烯、拓扑绝缘体、过渡金属硫化物和黑磷在内的多种二维材料已被应用于光子学与光电子学领域。由于中红外（MIR）波段在诸多领域具有重要作用，基于二维材料的光子学与光电子学应用取得了快速发展。本文综述了利用二维材料独特性质实现中红外应用的光子器件研究进展，重点聚焦超快光源产生、中红外光调制与光电探测三大方向。通过发挥二维材料超快光响应、宽带吸收及高载流子迁移率的优势，实现了飞秒激光器、宽带光调制器和高响应度光电探测器。文章还着重探讨了二维材料在中红外光子学领域的发展前景：凭借其特有的中红外带隙、微小尺寸、高载流子迁移率及易集成特性，二维材料在中红外光子学应用中极具潜力。此外，随着具有可调电子光学特性的二维材料库不断丰富，以及材料可减薄重构为功能性复杂组装结构的能力提升，将推动高度集成化中红外光子芯片的发展，从而促使信息技术更绿色、更快速且能耗更低。
作者：
Yuanrong Fang，Yanqi Ge，Cong Wang，Han Zhang
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