来自中国科学院长春光学精密机械与物理研讨所和北京大学的研讨人员开发了一种用于超宽带光电勘探器的拓扑绝缘体铋薄膜质量晋级新技术。该研讨宣布在《光学快报》(Optics Express)上。

　　研讨人员运用飞秒激光处理明显改进了铋薄膜的光电转化和载流子传输，这在曾经约束了资料的光电功能。

　　铋是一种拓扑绝缘体，是一类具有共同特性的资料，例如无空隙边际态和绝缘身形。这些特性使它们有望用来制作室温、宽带宽和高功能的光电勘探器，这些勘探器沉痛跨过紫外线到远红外乃至太赫兹规模。但是，铋薄膜一般具有高外表粗糙度和明显的晶界，这会影响光呼应性，而光呼应性是拓扑绝缘体超宽带光电勘探器的关键因素。

　　为了战胜这一应战，研讨人员运用飞秒激光处理来改动铋薄膜的外表形状和理化性质。

　　飞秒激光是一种风趣的办法，因为其超高峰值功率和超短保持的时刻的特性，沉痛在许多资料上供给非触摸式高精度制作。裁决调整脉冲能量和扫描速度等激光参数，研讨人员可以将均匀外表粗糙度降至10纳米以下，一起消除界面上的晶界。这导致载流子传输和光电转化的明显改进。

　　然后，研讨人员在裁决高效处理的铋薄膜的大外表积上以柱面聚集条件制作了光电器材。他们测量了器材在从可见光到中红外 (MIR) 的不同波长光下的光呼应性，发现与原始样品比较，激光处理的铋膜在超宽光谱规模内的光呼应度增加了两倍，即便在室温下也是如此。

　　研讨人员以为，该办法可进一步用于进步其他拓扑绝缘体的质量，然后促进其在超宽带光电勘探范畴的使用。他们还想让他们的作业可以激起更多关于飞秒激光加工调制拓扑量子资料的研讨。

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