王雪华教授、李俊韬副教授研究团队在单晶硅超表面材料方面取得重要进展

       人工电磁超表面（Metasurfaces）是由一系列亚波长尺度微纳结构组成的人工表面，可以局域地灵活调控光的振幅、相位或者偏振等光学性质，为人类操控光提供了丰富的自由度。近年来，以贵金属为主的表面等离子激元超表面（Plasmonic metasufaces）在超分辨率成像、平面透镜、光束偏转、全息成像等领域显示处重大应用并取得了重大进展。但是在可见波段，由于金属欧姆损耗大，其透射器件上效率普遍较低，而以二氧化钛为代表的低吸收、高折射率的全介质超表面（all-dielectric metasurfaces)作为一种有效的解决方案，引起了广泛地关注，但较高的制备难度制约了其大规模发展。
       近日,王雪华教授、李俊韬副教授团队在石英上的单晶硅薄膜上，通过一系列不同尺寸的亚波长硅柱操控波前相位，利用成熟的CMOS制备工艺，在波长532nm实现了高效的光束偏转超表面结构,，其偏折效率接近二氧化钛超表面结构。该工作纠正了之前人们认为硅吸收大无法应用于可见光波段的结论，证实了晶体硅能在可见波段实现低成本、高效率的介质超表面平台。相关研究成果已于3月15日正式发表在ACS Photonics, 2017, 4 (3), 544 （http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsphotonics.6b00740）文章第一作者为硕士生周振鹏及李俊韬副教授，王雪华教授为通信作者。本研究得到了科技部重点研发计划，国家自然科学基金，广东省自然科学基金，广州市科技计划和光电材料与技术国家重点实验室等项目的资助。