双层半导体声换能器

双向发射·纳米级分辨率

突破传统单层结构，首次实现皮秒声脉冲在二维半导体异质结中的双向可控发射，为复杂多层器件的无损检测提供新手段。

Yujie, Wang · Feiyang, Hou · Zhen, Yue · Ziqiang, Guan · 石增良 · 徐春祥 · 崔乾楠

Advanced Optical Materials 2026

技术优势

双向发射

在夹层结构中同时向两侧发射皮秒声脉冲，无需重新对准，一次测量即可获得两个方向的声学信息。

同时获取双衰减系数

通过解耦双向信号，一次实验便可分别提取出 PMMA 和 BaF₂ 中的声衰减系数，省去分别标定衬底参数的步骤。

揭示界面耦合差异

实验观察到上下两个范德华界面的力学耦合质量不同，并通过一维弹性方程计算解释了其来源，为优化二维器件界面声传输提供依据。

应用场景

• 超快光声成像：利用双向发射同时扫描样品两侧，提升成像速度。
• 无损检测：一次测量即可获得多层结构各层的声衰减，无需拆卸样品。
• 二维器件表征：提供亚纳米空间分辨的异质界面力学耦合质量检测手段。
• 范德华异质结构：解析上下范德华界面的声学特性差异，指导材料堆叠顺序设计。