近日， 南京师范大学甘志星等人在 Science China Technological Sciences发表研究论文，报道了 一种基于分级光子晶体调制钙钛矿纳米晶光致发光的全光逻辑门，对于推动基于钙钛矿的光信息集成具有重要意义。

卤化物钙钛矿具有高光致发光量子产率、高缺陷耐受性、高色纯度、可调半导体带隙和可柔性化等优点，目前已经基于钙钛矿实现了各种高性能光电子和光子器件。因此，有望在单一钙钛矿材料中发展各种不同光电功能，从而实现光电集成。这种基于单一材料实现不同光子组件的集成不仅促进了小型化和集成化器件的发展，而且有利于以低成本进行大规模加工和制造。而基于钙钛矿开发更多光信息计算、存储功能是实现这一构想的关键。然而，目前基于钙钛矿的全光逻辑门还比较欠缺。一方面全光逻辑门主要建立在大型光学结构上，难以促进集成化发展，另一方面获得的对比度值（CR）不高。因此，为了发展小型化和集成化的光学器件，基于钙钛矿开发且具有高对比度值的全光学逻辑门具有十分重要的意义。

左图：分级结构光子晶体调控的钙钛矿纳米晶体的光致发光；右图：基于光子晶体/钙钛矿纳米晶复合结构的全光逻辑非门、或门和与门

近日，南京师范大学甘志星等人在Science China Technological Sciences发表研究论文，报道了一种基于分级光子晶体调制钙钛矿纳米晶光致发光的全光逻辑门，对于推动基于钙钛矿的光信息集成具有重要意义。该团队利用聚苯乙烯和二氧化硅纳米粒子自组装制备了一种分级结构光子晶体结构。与单层光子晶体相比，该分级结构对钙钛矿纳米晶光致发光的增强效果更好。因此，利用光子晶体的光子禁带和Purcell实现了对钙钛矿纳米晶发光的调制。此外，利用热刺激下聚乙烯衬底上分级结构光子晶体的形变，可对钙钛矿纳米晶光致发光强度大范围的调控。进一步地，借助石墨烯层进行光热转换，实现了光控发光。基于这种调制的发光和光控发光模拟了传统二极管和三极管输出特性。这种光学二极管和光学三极管，其对比度分别为24.7 dB和74.0 dB。并且基于光学二极管和三极管搭建了全光逻辑门，包括与门、或门和非门。