研究人员发现了一种通过在硅光子平台顶部拉伸二维材料来设计光电器件的新方法。
研究人员首次使用这种方法（由乔治华盛顿大学教授沃尔克·索尔格（Volker Sorger）领导的团队创造了应变光电器件）证明，包裹在纳米级硅光子波导周围的2D材料创造了一种新颖的光电探测器，该探测器可以在以下技术下高效工作：临界波长为1550纳米。
这种新的光电检测可以推动未来的通信和计算机系统的发展，特别是在诸如机器学习和人工神经网络等新兴领域中国机械网okmao.com。
现代社会对数据的不断增长的需求要求光域中的数据信号从光纤互联网到电子设备（如智能手机或笔记本电脑）的更有效转换。从光信号到电信号的转换过程是由光电探测器（光学网络中的关键构件）执行的。
2D材料具有与光电探测器相关的科学和技术特性。由于它们的强光吸收性，设计基于2D材料的光电探测器将能够改善光电转换，从而提高数据传输和电信效率。然而，到目前为止，由于它们的大的光学带隙和低的吸收性，诸如来自过渡金属二卤化物族的那些的2D半导体材料不能在电信波长下有效地工作。
Strainoptronics提供了解决此缺点的解决方案，并为研究人员添加了工程工具，以修改2D材料的电学和光学特性，并因此开发了首创的基于2D材料的光电探测器。
研究人员意识到了应变光电子学的潜力，在硅光子波导的顶部拉伸了一层超薄的碲化钼（一种2D材料半导体），以组装出新型的光电探测器。然后，他们使用新近创建的应变光电“控制旋钮”来改变其物理特性，以缩小电子带隙，从而使该设备能够在近红外波长（即1550 nm附近的电信（C波段）相关波长）下工作。
研究人员指出了他们发现的一个有趣的方面：??与给定应变量的块状材料相比，这些半导体2D材料可以承受的应变量明显更高。他们还注意到，这些新颖的基于2D材料的光电探测器的灵敏度是其他使用石墨烯的光电探测器的1,000倍。具有这种极高灵敏度的光电探测器不仅可用于数据通信应用，而且还可用于医学传感甚至量子信息系统。
“我们不仅找到了一种工程设计光电探测器的新方法，而且还发现了一种用于光电器件的新颖设计方法，我们将其称为'strainoptronics'。这些设备具有独特的特性，可用于光学数据通信以及用于机器学习和AI的新兴光子人工神经网络。
“有趣的是，与散装材料不同，二维材料是应变工程特别有希望的候选者，因为它们可以在破裂前承受更大的应变。在不久的将来，我们希望将应变动态地应用于许多其他二维材料，以期希望发现优化光子器件的无限可能”，GW电气和计算机工程系的博士后Rishi Maiti说道。