PbS胶体量子点（CQDs）因为具有带隙宽、可调谐及溶液可加工性强等长处，广泛使用于气体传感、太阳能电池、红外成像、光电勘探及片上光源的集成光子器材中。但是，PbS CQDs普遍存在发射功率低和辐射方向性差的问题，因此科学家测验使用半导体等离子体纳米晶或全介质纳米谐振腔来增强PbS CQDs的近红外荧光发射，使其成为更高效、更快的量子发射器。但是，普遍存在光场约束才能弱、Q值低的问题。

　　近来，中国科学院上海微体系与信息技术研讨所研讨员武爱民团队与浙江大学副教授金毅团队协作，将BIC引进到PbS CQDs发光使用，提出了支撑对称维护BIC的硅超外表经过激起相邻的高Q走漏导波形式来增强室温下PbS CQDs的自发辐射的计划，完成了硅基量子点近红外片上发光。

　　该超外表由亚波长尺度的硅棒周期性摆放而成（图a），结构具有各向异性且与偏振相关。它的反射率是入射光视点和波长的函数。当TE偏振激起时，对称维护型BIC会呈现在布里渊区的Γ点处（图b），对应的电场散布如图c所示。研讨根据洛伦兹拟合办法分别从仿真和试验反射谱中提取出Q值曲线（图d），两者趋势共同，且激起的高Q导波形式能够有用的增强量子点的发射。由图1e的试验成果能够看出，制备的超外表使包覆的PbS CQDs的荧光辐射显着增强，且在波长1408 nm处的发射峰的Q值高达251。进一步，科研人员使用试验简略演示了该体系的传感潜力。该作业将稀少度为4/1000 μm2、直径为60 nm的Au纳米颗粒随机散布在涂敷PbS CQDs的超外表顶部，经过与不含Au纳米颗粒的样品比较，PL峰从1408 nm红移到1410 nm，且强度呈现显着的增强（图f）。该研讨为完成支撑BIC的介电超外表能够有用地增强PbS CQDs的发射功用供给了规划辅导与试验验证，并为PbS CQDs在硅基片上光源和集成传感器等各种实践使用供给了新思路。

　　该团队提出的根据BIC超外表增强PbS CQDs近红外发射的新办法，是一种普适、高效、功用广泛的办法。该办法证明了BIC体系在荧光增强方面的有用性。它是进步PbS胶体量子点在光源和荧光传感器等各种使用中的最好挑选之一。经过进步制作精度或许兼并的BIC可进一步进步增强作用，并能够经过改动几许尺度来调理作业波长。这种无源超外表结构能够在商用CMOS平台上以简略的工艺制作，因此它能够结合到硅光子集成中，用于硅基片上光源以及荧光传感器，在多通道通讯、近场传感和红外成像等范畴均有宽广的使用远景。

　　（a）硅超外表的结构示意图。（b）TE偏振激起时，反射率是入射角和入射波长的函数。在Γ处形成了一个对称维护型BIC，对应波长为1391 nm。（c）对称维护型BIC的Ey电场散布。灰线表明结构鸿沟。（d）与BIC相邻的走漏导波形式在同一能带上的Q值随入射视点的改变。虚线为试验成果，实线为仿真成果，插图为硅超外表的SEM图画。（e）在同一块SOI衬底外表旋涂PbS CQDs，超外表结构区域（黑色曲线）和无结构区域（赤色曲线）的实测PL谱。插图为顶部涂敷PbS CQDs的超外表的SEM图画。（f）在超外表结构上引进随机Au纳米颗粒前（赤色曲线）和后（黑色曲线）的实测PL谱。插图为外表随机散布Au纳米颗粒的顶部涂敷PbS CQDs的超外表的SEM图画。