近日，一区Top期刊Advanced Science (Impact Factor=16.806) 在线发表我院微电子系有机与钙钛矿光电实验室李澄副教授、陈孟瑜助理教授团队与香港中文大学电子工程系赵铌教授团队合作综述论文“Integration of Colloidal Quantum Dots with Photonic Structures for Optoelectronic and Optical Devices”。此篇综述聚焦于胶体量子点与光学结构结合实现高性能、功能化的光电和光学器件的研究进展。重点总结了四种常用光学结构以多种方式与胶体量子点相结合，并针对太阳能电池、光电探测器等吸光器件，和发光二极管、色转换、激光器等发光器件实现性能增强和功能调控。并且简述了胶体量子点的片上集成有源无源光学芯片的最新进展。

在低温、可液相加工的新型半导体材料中，胶体量子点具有优异的发光和吸光特性。其光致发光产率高，光稳定性好，带隙从紫外到远红外可调，且比表面积大，可实现多样的表面修饰和功能化。此外，胶体量子点的合成和加工方式灵活多样。使其可以与光学结构完美结合，通过合理的光学结构设计，可以大大增强光子和量子点之间的相互作用，从而提高量子点光学器件和光电器件的性能，因此，将胶体量子点与光学结构结合是开发高性能、低成本的光电器件的一个有效途径。基于此，厦门大学李澄副教授、陈孟瑜助理教授团队与香港中文大学赵铌教授团队合作总结了胶体量子点与光子结构结合及其应用于光学器件和光电器件的综述文章。

图1 胶体量子点与四种光学结构的结合及其在多种光电和光学器件、以及片上集成光学芯片上的应用。

此综述主要介绍了通过胶体量子点与四种典型的光学结构（衍射光栅、谐振腔、等离子体结构和光子晶体）的结合，从而调控胶体量子点光电器件的发光和吸光特性。首先，介绍了四种光学结构的光学特性，从理论上解释了光学结构与胶体量子点的相互作用从而增强量子点光电器件性能。根据不同的应用需要，列举了胶体量子点与光学结构集成的方法，总结了胶体量子点与光学结构成功结合的应用实例。通过胶体量子点和光学结构的结合，不但能提高吸光类型器件（如太阳能电池、光电探测器）和发光类型器件（如LED，色转换和激光器）等光电器件的性能，还能实现偏振或波长可调等功能化光电探测以及出光方向、偏振、波长和自发辐射速率可控的新型发光器件。此综述还介绍了胶体量子点与光学器件结合在高光谱探测、图形化发光和双波长激光器等应用的最新进展，并简要概述了胶体量子点与光学结构的结合构成有源无源光学器件应用于片上光微电子等新兴研究方向的进展。最后，文章总结了可低温液相处理的新型光电材料与光学结构结合的优势和未来发展的挑战。

《Advanced Science》期刊为中科院一区Top期刊，影响因子16.806。此篇综述论文由厦门大学与香港中文大学等单位合作完成。陈孟瑜助理教授为论文共同第一作者兼共同通讯作者，我校博士研究生卢丽华为论文共同第一作者。此项工作受到国家自然科学基金（62005230, 61974126, 51902273），中央高校基本科研基金（20720200086）和厦门大学南强拔尖人才计划的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202101560

（图文：李澄课题组）