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近日，娱乐城 王英惠教授联合材料娱乐城张佳旗教授等人利用DVD的周期性结构，成功制备出具有偏振特性的CsPbBr₃量子点薄膜光电探测器，并实现了单像素偏振成像系统。这一创新不仅揭示了周期性介电场与载流子运动的协同效应，还为量子点材料在偏振成像领域的应用开辟了新路径。相关研究成果以“Polarized Single-Pixel Imaging System Based on Patterned Quantum Dot Film: Synergistic Effect of Periodical Dielectric Field and Carrier Movement Anisotropy”为题发表在《Laser & Photonics Reviews》上。

该研究团队选择DVD光盘作为基底—其表面具有天然的周期性沟槽结构（周期约740 nm，深度约为158nm），在该结构上制备的CsPbBr₃量子点薄膜具备了周期性结构，并基于此薄膜制备了偏振特性的光电探测器。量子点薄膜与微纳结构的结合，实现了“材料特性”与“光学设计”的协同优化，为新型光电器件设计提供了范式。将该探测器与数字微镜器（DMD）结合，实现了单像素-成像系统，具备偏振度差异的成像功能。通过有限时域差分法（FDTD）模拟和偏振光致发光测试，他们发现DVD的周期性介电场可以与其中的光子耦合，导致微纳结构的CsPbBr₃量子点薄膜中光生载流子的复合行为具有偏振光学特性。偏振瞬态吸收光谱试证实了CsPbBr₃量子点薄膜中光生载流子在周期性的微纳结构中的运动具有各向异性。本文首次从周期性介电场与各向异性的载流子运动入手，揭示了二者的协同效应导致了基于周期性微结构光电器件具有偏振特性的工作机制，为基于量子点材料的偏振单像素成像系统的设计与优化提供了全新思路。

娱乐城 硕士研究生赵含笑和娱乐城 隋宁老师为本文的共同第一作者，本文的通讯作者为娱乐城 王英惠教授和材料娱乐城张佳旗教授，该工作得到了国家自然科学基金项目的资助和吉林省科技厅项目的支持。

论文全文链接：

//doi.org/10.1002/lpor.202500790