AOM | 东南大学电子科学与工程学院倪振华、吕俊鹏团队：单光子源的可扩展制造与片上集成

本文由东南大学倪振华、吕俊鹏团队撰写，系统综述了单光子源（SPE）在可扩展制造与片上集成方面的最新进展。背景方面，单光子源是量子通信、计算和传感的核心器件，但其实际应用受限于晶圆级可扩展性和确定性制造工艺。研究目的旨在探讨如何在大面积晶圆上实现高产率、可定位、重复性高且成本可控的SPE阵列，并从材料体系、制备方法和集成路径三个层面进行梳理。结论指出，二维材料（如TMDs和h-BN）通过CVD、纳米压印等方法可实现高产率阵列，但光谱均一性仍需改进；缺陷中心（如硅基G中心、金刚石色心）具备CMOS兼容性，适合大规模集成；量子点平台发射波长可调、效率高，但需解决光谱不均和低温工作问题。混合集成路径（如干法转移、转移印刷）展示了光子芯片的灵活性，但耦合效率（5%-65%）受限于光谱失配和定位误差。未来重点在于实现千级SPE阵列、选择合适材料体系以及发展电驱动发射器，以推动SPE从实验室走向实际光子芯片应用。