本小组主要从事低维尺度下的纳米光电材料生长、光电器件制备与应用研究。具体有：光电芯片制造与应用（如微型光谱仪、光电探测器等），太赫兹辐射源/探测器制备（6G通讯、安全检测、生物医学应用等的核心器件）。

1. 太赫兹光电导天线仿真模拟与低成本太赫兹源研制

太赫兹（THz）一般指频率在0.1～10THz的电磁波，太赫兹技术被誉为二十一世纪改变人类未来的十大技术之一，在通信、安检、医学诊断、天文等领域有着十分广泛的应用。光电导天线是辐射太赫兹波的主要方式之一，它的工作过程是：利用飞秒脉冲激光照射光电导天线的电极间隙，光生载流子在电极偏置电压下迅速往电极移动，释放静电势能，产生太赫兹辐射。

如图为光电导天线的电场模拟和三角阵列电极结构的光电导天线三维图。光电导天线一般由衬底和电极组成，当飞秒激光脉冲照射到光电导天线上时，辐射出的便是太赫兹波。我组获得国家自然科学基金资助，正在进行低成本太赫兹辐射源的研制，该器件可以应用于安检、生物医疗、6G通信等产业领域，具有良好地科研与产业发展前景。

TH器件仿真

完全我组设备制备的THz芯片

完全我组设备制作的THz芯片照片（实物的适当放大）

      2. 化学气相沉积法生长纳米线及其光电器件应用

        III-V和II-VI族半导体，如CdS、CdSe、InP、GaAs及其合金纳米线，其直接带隙等特性使其具有高吸收和高发射效率的优点。 它不仅应用于纳米光子学，如光波导、纳米激光器、光互连等领域，而且在光电子器件中也有潜在应用。

    我们通过化学气相沉积（CVD）方法成功地生长出具有高晶体质量和光学性能的均匀组分CdSSe、InP等 纳米线，该方法通过使用不同的温度区域来精确控制不同的材料蒸发速率。 在 micro-PL 图像中，显示出单一合金纳米线的均匀荧光，micro-PL 光谱表明纳米线的高结晶度。通过电子束光刻(EBL)制造的单纳米线光电探测器具有低功耗和优异的光响应性能。我们正在利用本小组生长的上述高质量的纳米线制备纳米线光谱仪、纳米线多色探测器，纳米线APD等器件，这些器件在光谱分析、生物医疗、激光雷达、量子保密通信、安检等领域具有十分诱人的产业前景。

纳米线PL光谱和显微荧光图

 变组分纳米线PL光谱、光电探测器器件显微放大图与开关特性

多色光电探测器（显微放大图）

      3. 钙钛矿纳米线及光电器件应用

近年来，钙钛矿纳米材料因其具有优异的光学和电学特性，如载流子迁移率高、光吸收系数大、可调禁带宽度等。我们通过用CVD生长钙钛矿纳米线，如图所示。钙钛矿纳米线可以应用于光电探测器、光谱仪、激光器、LED等领域，在生物医疗、安检、成像、物质分析、X射线探测与光谱分析等产业领域具有良好的科研与产业前景。

钙钛矿纳米线PL光谱与荧光显微图

钙钛矿纳米线光电探测器实物显微镜放大图与光电响应结果

完全我组工艺制备的光电探测器器件实物照片