光电器件

光电探测器 (PD) 和调制器 (MD) 是光子集成电路 (PIC) 和光电集成电路 (OEIC) 的重要组成部分。在PIC和OEIC行业兼容材料中引入石墨烯和其他二维材料 (2DM)，为集成PD和MD提供了一种新颖的范例，具有微型封装和超宽带宽，性能优于标准材料和架构。

研究团队设计了一种硅基双联复合光栅结构，利用复合光栅结构支撑的环形偶极子连续域束缚态，在不破坏结构对称性的情况下通过调节双联光栅之间的间隙，实现了单层石墨烯的完美吸收。与传统的单个单元光栅或圆孔/圆柱阵列设计不同，该设计中结构随着光栅间隙距离的变化，始终表现出非常稳定的波长峰位。

这些传感器由石墨烯和量子点制成，可以直接集成到眼镜或弧形挡风玻璃上，放置在用户眼前。弗兰克·科彭斯 (Frank Koppens) 表示，这可以减少眼动追踪硬件的体积，提高凝视检测的准确性，并降低计算复杂性。弗兰克·科彭斯是这项发表在ACS Photonics上的研究的共同领导者，并于2020年共同创立了Qurv。

本工作将具有宽带吸收的 GaAs集成到光电转换测量器件中，成功地对可见光和近红外波段进行了检测。作者从光电容积脉搏波中成功提取到了信号的交流和直流分量，其中交流分量主要来自探测器吸收的通过动脉流动血液的光，直接反映了血管直径的变化。

提出了一种基于石墨烯-硫化铅(PbS)纳米立方体-石墨烯的垂直型光电探测器结构，采用电化学方法在石墨烯薄膜上原位制备出垂直排列的单晶PbS纳米立方体，并通过转移石墨烯作为器件电极，实现了电信号的有效收集。证明该探测器能够在室温条件下实现覆盖短波红外的高灵敏光电响应。

发现石墨烯/GaN异质结构中界面诱导效应，使其对紫外和红光展现出明显的双极性特征，能够依据紫外、红光的开关状态展示出了四种高低稳定的光电流。据此，研究人员进一步提出“两把钥匙开一把锁”的加密思路，将信息分别隐藏在紫外和红光两束光波中，只有当两束光同时入射至探测器上，根据编码协议即可解密出完整的光信息。

“石墨烯重量轻，光响应时间快，但单分子层吸收率低，”姚说。“我们设计了这个装置，使纳米热点的光吸收可以增加三个数量级以上，不仅有很强的光吸收，而且还具有饱和吸收效应。利用GPSMA，我们正在制造一种可饱和吸收器装置，它实际上可以将功耗降低近两到三个数量级。”

这项研究的发现可以扩展到开发一个复杂的基于石墨烯的光电设备库，例如调制器、光电探测器和传感器。研究人员的工作将支持基于石墨烯的光子学设备的工业应用，并为下一代数据通信和电信应用铺平道路。

5 亿资金将在 2030 年前分几次到位。芯片设计公司 ARM 的联合创始人 Hermann Hauser、计算机科学家和 Sun Microsystems 的联合创始人 Andreas von Bechtolsheim 以及风险投资公司 Vsquared、Project A、Cambium 和其他几家投资者参与了本轮私人融资。