单色性好、团队亮度高及晃动性卓越的激光单光子源是实现光学量子合计以及量子通信的紧张条件。近些年来，诱导在WSe₂、修筑信网WS₂以及MoTe₂等2D-TMD资料中发现了单光子发射征兆，高功光源为普及单光子发射器的获妨功能提供了新的蹊径。可是碍往，到当初为止，事迷同时具备高亮度、团队高晃动性以及卓越单色性的激光单光子源尚未能实现，限度了二维半导体单光子源在量子合计以及量子通信中的诱导运用。

当初基于2D资料的修筑信网单光子发射器，都是高功光源经由将二维半导体拆穿困绕在纳米柱状的阵列上所组成。其结构重大易于制作，获妨但却存在一些难以克制的碍往难题。如二维半导体以及纳米柱子无奈细密贴合，造成二维半导体在纳米柱子上的最大应变点不仅有，诱导的单光子源会泛起闪灼以及波长不仅有（个别在一个波段随机泛起数个到数十个波长峰位），造成单光子源单色性以及晃动性都很差。此外，这种无奈细密贴合使患上二维资料的应变量十分有限，导致了单光子源的强度不高。因此，单色性好、纯度高及晃动性高的单光子源是日后需要克制的难点之一。

褶皱应变作为二维半导体的应变方式，具备高灵便、低老本、应变会集等特色，有望为基于应变诱导的二维半导体单光子源的修筑提供新的蹊径。可是，褶皱应变具备的取向随机性，会造成二维资料单光子源的不可寻址性及难以集成性，致使基于应变的二维资料单光子源在大面积、阵列化量子器件的制备上存在重大难题。

刘前团队基于自主开辟的新道理激光直写配置装备部署，开收回了多种十分规加工方式，立同性地提出了激光诱导模量调控的应变新思路，取患了系列的相干成果（Laser & Photonics Rev., 2023, 2300014；Nature Co妹妹un., 2016, 7, 13743；Adv. Mater.,2012, 24 3010；ZL 2018 1 1454770.8）。最近，刘前团队与北京化工大学王聪团队、南洋理工大学高炜博团队相助，在二维半导体应变诱导单光子源的钻研上取患上新妨碍，实现为了激光诱导的二维半导体的大面积、阵列化纳米应变结构的可操作备。钻研团队经由“自上而下”以及“自下而上”技术的散漫，实现为了精准可控的二维资料局域大应变，建树了一种多级次、有序褶皱应变结构的制备新方式。经由精确妄想褶皱应变结构的空间扩散以及应变梯度，取患了单层WSe2的全副大应变（4%-5%）以及繁多最大应变点并消除了二维半导体与底层之间的随机滑移，实现为了单光子源同时具备高亮度（饱以及计数达2×106 counts/s）、高晃动性以及优异的单色性（单色发射多少率约为70%）。 该钻研为基于应变工程的高功能单光子源妄想以及调控及可寻址组装提供了事实依据以及事实验证。成果以Realization of single photon emitters with high brightness and high stability and excellent monochromaticity为题宣告在Matter杂志上。

图1. WSe₂有序褶皱单元（纳米鼓包）的愿望以及单光子表征呈现图

图2. WSe₂纳米鼓包单光子发射器的光学表征

国家纳米迷信中间散漫作育博士生陈胜垚、北京化工大学副传授王聪、南洋理工大学博士后蔡洪冰为论文配合第一作者。北京大学王新强传授、国家纳米迷信中间刘新风钻研员、南开大学许京军传授、张心正传授在器件制备以及单光子源功能测试等方面也给以了反对于以及辅助。该使命患上到了国家重点研发妄想纳米科技重点专项以及中国迷信院策略性先导科技专项、国家人造迷信基金名目、欧盟名目、中间高校根基科研经费、新加坡量子工程项指标反对于。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.matt.2023.12.026