克日
，，，，，理学院物理系马国宏教授团队在光控超快太赫兹波调制方面取得主要希望
，，，，，相关研究效果以“Highly efficient ultrafast terahertz modulation enabled by unconventional carrier dynamics in HgTe semimetals”为题揭晓在国际着名光学期刊Laser & Photonics Reviews上。。
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太赫兹手艺被普遍以为是未来6G通讯、成像与传感系统的要害生长偏向之一。。
。。。。作为其焦点器件
，，，，，高速、低功耗的太赫兹波调制器直接肩负着太赫兹通讯与传感系统中信号调控的主要功效。。
。。。。然而
，，，，，该领域的生长仍面临要害挑战：缺乏理想的质料平台与有用的自动调控手段。。
。。。。古板半导体质料（如Si、GaAs、CdTe等）虽具备较高的调制深度
，，，，，但受限于载流子弛豫寿命
，，，，，调制速率通常较慢；；；；；二维质料（如石墨烯、过渡金属硫化物）虽具有超快瞬态响应
，，，，，但其原子级厚度限制了调制深度；；；；；而基于贵金属（如Au、Ag）构建的异质结构或超外貌
，，，，，大多仅能实现被动调制
，，，，，且保存器件消耗大、响应缓慢等问题
，，，，，难以知足高速太赫兹器件的需求。。
。。。。因此
，，，，，亟需生长一种兼具高效太赫兹调制能力与超快载流子弛豫特征
，，，，，同时结构简朴、易于与现有半导体工艺兼容的新型质料。。
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理论上
，，，，，具有小有用质量和长动量散射时间的光载流子对太赫兹电场的吸收更为高效
，，，，，而无带隙的能带结构则有利于光载流子的快速弛豫。。
。。。；；；；；谡庖皇煜
，，，，，研究团队系统筛选了多种质料系统
，，，，，最终选定半金属HgTe作为候选质料
，，，，，并使用光泵浦-太赫兹探测光谱系统
，，，，，深入研究了HgTe薄膜的光控太赫兹调制特征及其瞬态光载流子动力学行为。。
。。。。实验效果显示
，，，，，在室温条件下
，，，，，HgTe薄膜对太赫兹波体现出极其迅速的透射响应：在仅1 μJ/cm?的引发通量下
，，，，，调制深度即可抵达28%；；；；；当引发通量提高至21 μJ/cm?时
，，，，，调制深度进一步提升至73%。。
。。。。在5 K低温条件下
，，，，，仅需7 μJ/cm?的引发通量即可实现81%的调制深度。。
。。。。这些数值在一律实验条件下均为现在果真报道的简单质料系统中的最高纪录。。
。。。。别的
，，，，，HgTe的光载流子弛豫寿命仅为14 ps
，，，，，且基本不随引发通量转变
，，，，，可实现高达70 GHz的调制速率。。
。。。。通过理论剖析与数值模拟
，，，，，研究展现了HgTe优异的太赫兹调制能力主要源于其半金属特征
，，，，，其中轻空穴带上的载流子在光电导响应中起主导作用。。
。。。。该研究不但深化了对HgTe中光载流子弛豫机制的明确
，，，，，也凸显了HgTe薄膜在低功耗、全光控超快太赫兹开关器件方面的重大应用潜力。。
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j9九游会马国宏教授与上海手艺物理研究所陈平平教授为本文的配合通讯作者
，，，，，j9九游会物理系博士后索鹏为第一作者。。
。。。。索鹏博士自入站以来
，，，，，已先后获得国家自然科学基金青年项目（No. 12404396）、博士后面上项目（No. 2024M751932）、国家资助博士后研究职员妄想（B档
，，，，，No. GZB20240418）以及上海市“超等博士后”激励妄想多项科研与人才项目的支持
，，，，，并作为第一作者或通讯作者揭晓论文数篇。。
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论文链接：https://doi.org/10.1002/lpor.202502004