据Scitech daily报道，德国比勒费尔德大学与莱布尼兹固体与材料研究所（IFW Dresden）的研究团队近日取得了一项重要进展，成功利用超短光脉冲在一皮秒内控制原子级厚度的半导体材料。这项研究发表于《自然通讯》期刊，为纳米电子学领域带来了全新的技术可能性。
研究团队设计了纳米级天线，将太赫兹光转化为二硫化钼（MoS₂）等原子级薄材料中的垂直电场。太赫兹辐射位于红外与微波频率之间的电磁频谱区域。通过这种新颖的天线设计，产生的电场强度可达到每厘米几兆伏。
传统方法中，垂直电场通常通过电子门控实现，但这种方法受制于较慢的响应时间。比勒费尔德大学物理学教授Dmitry Turchinovich博士指出，他们的新方法直接利用太赫兹光在半导体材料中生成控制信号，突破了传统技术的限制，实现了光驱动、超快响应的光电技术。
实验表明，该技术能够在小于一皮秒的时间尺度上实时调控电子结构。科学家通过光脉冲选择性地改变材料的光学与电子特性，展示了其在高速信号控制中的潜力。这一概念及其理论建模和实验实施均由比勒费尔德大学团队完成，其中玛丽·斯克沃多夫斯卡居里研究员平冈智树博士发挥了关键作用。
与此同时，德累斯顿IFW的研究团队在Andy Thomas博士的带领下，成功制造了实现这一效果所需的复杂3D-2D纳米天线。Thomas博士表示，团队在优化设备性能的过程中进行了大量试验，最终实现了理想效果。
该技术的应用前景广阔，有望推动超快信号控制设备、电子开关和传感器的发展，广泛应用于通信系统、计算、成像及量子技术等领域。
