【产通社，7月21日讯】中国科学院半导体研究所（Institute of Semiconductors Chinese Academy of Sciences, ISCAS）官网消息，偏振光探测技术在复杂环境检测、多维信息通信及光学传感成像等领域具有重要应用价值。现有偏振探测技术主要依赖结构较为复杂的偏振光学元件或者亚波长金属线栅，在信息器件集成化、小型化、智能化的发展趋势下面临新的挑战，而具备本征偏振光响应的面内各向异性结构低维半导体展示出一定的发展潜力。近年来，中国科学院半导体研究所半导体芯片物理与技术全国重点实验室夏建白院士团队的魏钟鸣、周子琦等人和合作团队一起，在低维低对称半导体偏振光探测领域进行了长期的研究工作，近期在新型低维半导体的理论设计、材料制备、器件性能、集成放大、学科综述等方面取得了一系列研究进展。

在理论设计方面，系统阐明了低维半导体面内线二色性的物理机制，通过第一性原理计算，研究了100种由Ⅲ、Ⅳ、V和Ⅵ族半导体常用元素组成的二维半导体及其面内线性二色性。研究发现，晶格和带边波函数的面内不对称是面内线二色性的主要根源。具有平面内正交晶格和单斜晶格的二维半导体容易产生相当大的面内线二色性，而六方晶格的二维半导体则具有光学各向同性。正交晶格的二维半导体具有较大的面内偏振光敏感特性，这是由于晶格中的固有对称镜面导致了带边波函数的面内奇偶性。进而发现，由这些二维半导体形成的异质结构显示出更高的光吸收、更强的面内线二色性和各种类型（I、Ⅱ、Ⅲ型）的带阶，为二维光学各向异性半导体在偏振光探测领域的应用提供了一定的理论参考。相关研究以“Physical origin of planar linear dichroism in van der Waals semiconductors using main group elements”为题发表于《中国科学-信息科学》（Science China Information Sciences?2024, 67 (12), 222402.，第一作者高强博士，通讯作者魏钟鸣、北京计算科学中心康俊研究员）

该系列工作从物理、材料、器件到集成工艺形成了针对四六族新型低维半导体为代表的完整研究体系，深化了对低维低对称半导体偏振光电响应的科学认知，为发展下一代集成化偏振光探测及其应用提供了潜在的新方案。相关工作得到了国家自然科学基金委、国家重点研发计划、中国科学院和北京市自然科学基金的资助。查询进一步信息，请访问官方网站http://www.highdream.cn，以及：
https://www.sciengine.com/SCIS/doi/10.1007/s11432-024-4191-5
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202307769
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927323005194?
https://ieeexplore.ieee.org/document．10423026/
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927323000294
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202509066
https://www.nature.com/articles/s44287-025-00183-5    （完）