如图所示为某研究小组利用TMDC开发的二维激光，该激光为开发新一代光子设备铺平了道路。照片来源:Dennis van Zuijlekom。

近日，一个研究小组开发出一种2D激光，该激光可以用来开发新一代光子和光电设备。

来自美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室(Berkeley Lab)的科学家通过将单层钨植入特制的微碟谐振器，从而产生明亮的激光。

伯克利实验室材料科学部门的主任，同时也是该项研究的主要作者Xiang Zhang指出，这种高质量的激光意味着激光领域向前迈进了一大步，下一步研究人员计划研发下一代光电子学设备。

Xiang Zhang说：“我们的研究结果…标志着在高性能光学通信和计算二维芯片在光电应用上迈出了重要一步。”

该实验设计制备一种二维过渡金属TMDC，该材料节能，与硅质材料相比导电速度更快。这种二维半导体材料也拥有自然的带隙，使电子转移在活跃和不活跃之间进行切换，常用的石墨烯则没有此性能。

Zhang还指出，这种成形单层材料需要高的质量、或者高的Q因子，才可以产生二维激光，因此需要特别设计的微碟谐振器。

谐振器的应用也基于Zhang带领的研究团队开发的“回音廊微腔”研究。该谐振器的原理是两端的回声能清晰从圆顶天花板建筑中听到，研究人员将其应用于在金属或者等离子体中传递的电磁波。

设计时考虑到了谐振器能够极大地加强和提高激光发射的品质因数。

Zhang说：“TMDCs显示出异常强大的光交互作用，具有优异的激光性质。这一性能来源于单层的材料减薄，其量子限制和晶体对称性对电子能带结构带来了影响。”

TMDCs的发现不仅应用于制造光子设备上，也可应用于带隙结构中，如数字信息编码技术就是靠晶格中的电子振动实现的。

这项研究发表在《自然光子学》上。

 新材料在线编译整理——翻译：陈琼    校正：摩天轮