一种全光二极管及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种全光二极管及其制备方法和应用。所述全光二极管中含有二维层状材料Mxenes层、纳米氧化锌层和衬底；所述纳米氧化锌层附着在衬底上，所述二维层状材料Mxenes层附着在纳米氧化锌层上。本发明专利技术所设计的全光二极管，光从该二极管的正向和反向入射时其透过率改变了32％，实现了在光在传播方向上的非互易性传播即对输入光达到正向导通，反向截止的效果。本发明专利技术通过涂覆的方法实现了全光二极管的制备。本发明专利技术所设计和制备的全光二极管具有高单向透射率、光损伤阈值高、对工作环境要求低、非常好的光的非互易性传播特性、工作波段可调等诸多优点。同时所得全光二极管稳定性好，在光子芯片和全光网络通信中具有广泛的应用前景。用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种全光二极管及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及全光网络通信领域，特别涉及基于二维层状材料Mxenes和纳米氧化锌复合薄膜的全光二极管及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]发展新一代信息技术是构建具有国际竞争力的现代产业技术体系的重要组成部分。其中，光电子器件及集成、纳米材料与器件、先进功能材料等是未来信息技术发展的重点领域。传统硅基滤波器、放大器、波长转换器、电二极管等是基本的光电应用元件。然而，对于硅基光电器件更快速度、超高集成密度、极低功耗的不断需求，使得硅基光电子器件逐渐逼近器件物理极限。针对信息技术在速率、能耗等方面的核心技术瓶颈，研制基于纳米光子学基本原理和新兴纳米材料的全光器件是替代硅基光电器件的极具潜力的策略。基于物理本质分析，光子超快响应速度接近10-12
乃至10-15
s远大于电子响应速度10-9
s,因此，光子作为信息载体有望大幅度的提高器件的下一代光电子器件响应速度。
[0003]光学二极管，又称“光隔离器”(optical diodes，OA)，是一类空间非互易性无源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全光二极管，其特征在于：所述全光二极管中含有二维层状材料Mxenes层、纳米氧化锌层和衬底；所述纳米氧化锌层附着在衬底上，所述二维层状材料Mxenes层附着在纳米氧化锌层上；所述全光二极管利用二维层状材料Mxenes的饱和吸收特性以及纳米氧化锌的反饱和吸收特性，光从该薄膜的正向和反向入射时其透过率改变了32％，实现了输入光的正向导通，反向截止效果。2.如权利要求1所述的全光二极管，其特征在于：所述二维层状材料Mxenes横向尺寸大于100nm，厚度为5-15nm，所述纳米氧化锌粒径为30
±
10nm。3.如权利要求2所述的全光二极管，其特征在于：所述二维层状材料Mxenes包括碳化钛纳米片、碳化铌纳米片、碳化钒纳米片、碳化钼纳米片中的至少一种。4.如权利要求1所述的全光二极管，其特征在于：所述二维层状材料Mxenes的层数为1-10层；所述二维层状材料Mxenes的总厚度为50～100nm；所述纳米氧化锌层的厚度为50～100nm。5.如权利要求1所述的全光二极管，其特征在于：纳米氧化锌层通过范德华力附着在所述衬底表面；二维层状材料Mxenes层通过范德华力...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迎威，王一多，肖思，何军，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：