A global review of advancements in integrating metasurfaces—thin planar arrays of nanostructures—into optoelectronic devices highlights their potential to transform technologies such as light emitting diodes (LEDs), lasers, optical modulators, and photode
对将超表面（纳米结构的薄平面阵列）集成到光电器件中的进展的全球综述强调了它们在转换发光二极管（LED）、激光器、光调制器和光电探测器等技术方面的潜力。这一进展可以为增强现实和虚拟现实（AR/VR）、光通信、热管理、太阳能和量子技术等行业的突破铺平道路
该综述由A*STAR材料研究与工程研究所（A*STAR-IMRE）和斯坦福大学的研究人员领导，并与南洋理工大学、新加坡科技与设计大学合作，于2024年11月29日发表在《科学》杂志上。
超表面是由微小的构建块（纳米结构）制成的极薄的工程层，可以精确地弯曲、反射或改变光线。这些先进材料为提高器件性能提供了机会。例如，超表面集成光电探测器可以捕获更复杂的光信息，如光谱和偏振数据，从而推动成像系统和光学计算的进步。同样，在LED中，超表面提高了量子产率，并实现了LED的精确方向性和颜色控制
通过将这些多功能材料集成到LED、激光器和光电探测器等设备中，研究人员已经证明了在性能、效率和紧凑性方面取得进步的巨大潜力
AR/VR和显示器：Metasurfaces使高分辨率、超紧凑的光学成为可能，支持更身临其境、更轻便的可穿戴设备。可再生能源：太阳能电池的光吸收和功率转换效率的提高有助于增强可持续性。光通信和激光：增强的光束质量和偏振控制可实现更快、更可靠的数据传输。传感和成像：超表面光电探测器捕获复杂的光场数据，推进医疗保健诊断、环境监测和自主运输a*STAR IMRE的高级科学家Ha Son Tung博士说：“超曲面提供了一种改变游戏规则的光操纵方法，结合了精度、多功能性和紧凑性。”。“这可能会重塑可再生能源、医疗保健和先进制造业等行业利用光的方式。”
未来的努力将集中在增强超表面的多功能性上，使它们能够同时执行光学、电子和热功能。为了促进商业应用的扩展，该团队旨在开发符合行业标准的可扩展制造技术，并确保无缝集成的材料兼容性