第975期研究生学术论坛暨微电子学院2025年第2期研究生学术论坛

2025年10月30日下午14时，宽禁带半导体材料与器件工程研究中心团队于崇真楼北楼B2045成功举办了微电子学院2025年第二期研究生论坛。本次论坛吸引了团队成员及各方向导师的积极参与，现场学术气氛浓厚。在论坛报告环节，尤日健、付丹丹、刘震三位同学依次就各自研究领域的最新进展进行了详实汇报。随后的交流环节中，与会师生围绕汇报内容展开了热烈而深入的学术探讨。导师们对同学们的研究成果予以充分肯定，并就其中存在的难点与挑战提供了宝贵的指导与建设性建议。此次论坛为研究生们提供了高质量的学术交流平台，不仅有效拓宽了科研视野，也激发了创新思维。与会同学纷纷表示受益匪浅，期待未来能持续参与此类活动，助力自身科研能力的全面提升。

汇报内容展示：

尤日健：本次组会汇报了一篇文献《超轻质高增益三维纺织结构复合天线》。该研究探究了三维机织间隔微带天线（3DWS-MA）的设计、制备，旨在突破航空航天领域传统承载天线难兼顾结构完整性与功能性能的痛点（传统天线或易分层、或增益低、或密度高）。尽管近期相关研究多聚焦复合天线单一性能优化，但其对 “三维织造实现天线与复合材料一体化，及间隔纱调控多性能协同” 的探索尚不充分。研究发现，通过3D织造将铜纱（辐射贴片、接地平面）与E-玻璃纤维间隔纱整合，形成“8”字形中空基板（空气体积分数75%）：基板密度仅0.5g/cm³、介电损耗0.0085；单单元天线2.46GHz频段峰值增益7.11dB，双单元达9.27dB，远超传统微带天线（2.5dB）；18J冲击下仍保持S₁₁<-10dB的良好电磁性能，而传统三明治复合天线2J冲击即因分层失效，且铜纱传输线性能接近铜箔。结果表明，3DWS-MA的“结构-功能”一体化设计，填补了传统天线在航空航天应用的性能空白，对飞机、卫星等共形承载天线意义重大，为多功能复合天线发展提供新范式。

付丹丹：本次组会汇报了一篇文献，题为《用于超灵敏手性检测的环形偶极子Fabry–Perot连续体束缚态超表面》。这篇文章的核心是解决传统圆二色光谱技术因手性分子与光波长尺度不匹配而导致的信号微弱、检测灵敏度低的难题。研究团队创新性地提出了一种由环形偶极子共振与多层介质反射镜协同作用的超表面结构。首先通过“双对称破缺”的设计，成功激发了对偏振不敏感的环形偶极子共振，在纳米结构外部产生了约100倍的平均光学手性增强。随后，通过引入Fabry-Perot腔机制，精确调控该共振与其镜像的干涉，形成了连续体中的束缚态，从而将光学手性增强推向极致——在非结构区域实现了高达6万倍的局域增强和2200倍的平均增强。最终，在传感实验中，该平台将手性分子的圆二色信号增强了866倍，性能远超当前主流技术。这项工作不仅为超灵敏手性检测提供了一个强大的平台，其设计思路对调控光与物质相互作用也具有重要的启发意义。

刘震：本次组会汇报一下近期在超表面全息加密方面的工作进展。成功设计并验证了一种基于极化、频率与空间位置三重物理维度解耦合的双重认证加密方案。该方案的核心在于，我们通过精心设计超表面的单元结构，将一幅目标全息图加密成两幅完全随机的密钥图。其中，密钥Key1由20GHz的左旋圆极化波在轴向200mm处的场分布生成，而密钥Key2则与18GHz的右旋圆极化波在180mm处的响应绑定。单独来看，这两幅密钥图均是毫无意义的噪声，无法窥见原始信息的任何内容，从而实现了信息的安全隐藏。解密时，必须同时获取到这两份密钥，并通过异或算法进行叠加运算，才能精确地还原出目标图像。目前的全波电磁仿真结果非常理想，完美验证了从加密、信道分离到解密还原的整个物理过程。这项工作为高安全性光学信息加密提供了一种新颖且可靠的思路。下一步，我们将重点推进实验验证阶段，包括超表面样片的加工和微波测试平台的搭建。