可调发光位置的二维材料发光晶体管，让光高效导入硅基波导

本文介绍了一种基于二碲化钼（MoTe2）的硅兼容发光晶体管（LET），其核心突破在于实现了电学可编程的动态发光位置调控。传统二维材料发光器件的发光区域固定在电极边缘，导致光难以高效耦入硅波导，且无法后期优化。本研究通过设计一种背栅式双极型晶体管结构，利用门电压（Vg）和源漏偏压（Vds）协同调控沟道内有效门压分布，首次在15微米长的MoTe2沟道中构建出可移动的动态p-i-n结——电子与空穴的复合发光区可沿沟道自由滑动。当发光点精确位于硅波导中心时，光被高效捕获并经光栅耦合器输出，实测系统级光耦合效率达67%，创同类二维材料器件新高。更重要的是，该器件将硅波导本身用作门电极，避免了金属栅带来的光吸收损耗；同时，发光位置的电学调控使原本要求纳米级精度的光对准放宽至微米级，大幅降低集成工艺难度。该技术不仅为片上光源提供了高性能、可重配置的新方案，还可直接用于实现电控光衰减器、光开关及多路光路由，有望推动二维材料在高速片上光互连与可编程光子芯片中的实用化。