低于衍射极限的光子设备小型化的一项关键性成功，使光子电路与目前技术相比更具竞争性的重要一步，已经被科学家们发现。

使用光传输信号的光子电路明显快于电子电路，可惜尺寸更大。集中低于200-300纳米衍射极限的可见光是困难的。随着电子半导体组件已缩小到纳米尺寸，尽管速度存在差异，但光子电路的尺寸限制把优势让给了电子电路。

这张图像显示了光以等离子体形式沿银纳米线移动，并通过二硫化钼并重新发射。

(图片来源：纽约罗彻斯特大学M. Osadciw)

目前罗彻斯特大学的研究人员演示了低于衍射极限的光子设备微型化的一项重要成功，使光子电路与目前技术相比更具竞争的重要一步。科学家们开发了一种利用常见二硫化钼材料的纳米光电探测器，来监测光等离子体，在低于衍射极限下移动，并成功地演示了利用银纳米线使光可以驱动电流。

“我们的设备向着低于衍射极限的微型化迈进了一步，”纽约罗切斯特大学光学研究所量子光电子学和光学测量组实验室研究生Kenneth Goodfellow说。“这是向着光驱动迈进了一步，或者至少可以辅助电子电路，使信息更快地传递。”

研究团队将在光学前沿领域展示他们的工作，如光学学会年度会议和2015年10月22日美国加利福尼亚圣约瑟会议。

该设备扩展了之前的工作，即证明光能够以等离子体形式沿着银纳米线移动，并在另一端重新发出，另一端覆盖着原子厚度的二硫化钼(MoS2)层。当重新发光时，光对应着二硫化钼的带隙，而不仅仅对应着激光波长，表明等离子体有效地激发二硫化钼中电子到不同的能量状态。

“下一个想法是研究这种类型的设备是否能够用作光电探测器，”Goodfellow说。要做到这一点，研究小组将一端带有MoS2的银纳米线转移到硅衬底，熔敷金属接触到同样带有电子束蚀刻的一端。然后他们将设备连接到仪器来控制它的偏离或固定，并测量流过的电流。

当纳米线未覆盖端暴露于激光时，能量被转化为等离子体，一种电子密度振荡的电磁波。这种能量激发电子，当达到二硫化钼覆盖端时，有效地产生电流。

通过激光逐位扫描纳米线，被称为光栅扫描的过程，研究人员能够在纳米线上的每个点测量电流，发现它对入射光的极化敏感，当极化光平行于纳米线时最强。他们还发现该设备对激光的激发波长敏感，在较短波长时由于无效等离子体的传播，而在较长波长时由于二硫化钼的带隙问题，均导致性能受到限制。

“完全的光子电路将在未来得到运用，这项工作能满足当前的需要，”Goodfellow说。

研究小组未来的工作包括减少在设备组装过程中潜在的污染，通过改变将纳米线和二硫化钼完整干燥地转移到预制电极，以及获得更好地控制二硫化钼的掺杂过程，添加额外的电荷载体并提高设备的效率。

 新材料在线编译整理——翻译：Grubby   校正：摩天轮好