摘要：高灵敏度的自驱动紫外探测器在许多应用中都大有可为.本研究提出了一种一维ZnO基同结光电探测器,它包括表面覆盖着Ag纳米线的锑掺杂ZnO微米线(AgNWs@ZnO:Sb MW)、MgO缓冲纳米层和ZnO薄膜.该探测器在0 V偏压下对紫外光非常敏感,其性能参数包括约7个量级的开关比、292.2 mA W^(-1)的响应度、6.9×10^(13)Jones的比探测率,以及微秒量级的快速响应速度(上升时间16.4μs,下降时间465.1μs).特别是10μW cm^(-2)的微弱紫外光时接近99.3%的外量子效率.此外,本文系统研究了MgO纳米薄膜和表面修饰AgNWs对探测器件性能增强的机理.作为自驱动光接收器,该光电二极管被进一步集成到能够实时传输信息的紫外通信系统中.此外,基于AgNWs@p-ZnO:Sb MW/i-MgO/n-ZnO的同质结9×9阵列显示出均匀的光响应分布,可用作具有良好空间分辨率的成像传感器.这项研究有望为设计高性能紫外光检测器提供一条具有低功耗和可大规模建造的途径.

摘要：螺旋二色性利用无限的轨道角动量自由度,可以突破依赖于固有自旋自由度的圆二色性所受到的两态限制,为探索经典波体系中的手性效应提供了重要的手段.然而,在波与物质相互作用过程中,手性信号通常非常微弱,使得螺旋手性效应的有效增强极具挑战性.本文通过在非厄米梯度超构表面的内禀拓扑荷中构建手性奇异点,提出了一种实现最大螺旋二色性的新范式.由于奇异点所诱发的非对称手性耦合特性,非厄米梯度超构表面可以通过灵活地设计,实现多样化的极端手性调控:一种手性的涡旋场被非厄米超构表面完全反射,而相反手性的涡旋场则可以被完美吸收或传输到定制的涡旋模式.作为最大螺旋二色性的一种体现,本文提出完美手性选择的涡旋传输现象,并通过声学实验进行了验证.本研究为实现最大手性效应以及探索波与物质相互作用中的手性物理提供了新途径,有望推动诸如非对称手性调控、单向传播和信息多路复用等轨道角动量相关的基础研究和应用领域的发展.