铟磷化物纳米线：一种用于非线性光学应用的有前途的材料

自上世纪80年代初以来，铟磷化物（InP）作为一种有吸引力的直接带隙III-V半导体，已经得到广泛研究，并广泛用于光发生、放大、检测、调制和开关等方面[1-6]。在过去的二十年中，纳米结构的（零维、一维、二维）III-V半导体因其独特的电学、力学、化学和光学性质而引起了越来越多的关注[7-12]。与其二维对应物一样，准一维纳米线（NWs）被认为是活跃和集成纳米系统的有前途的纳米尺度构建单元[7,13-15]。作为一维III-V NW家族的成员，InP NWs的光学和电子性质与其体块对应物有所不同，从而可能实现更高密度的集成[16-18]。此外，通过控制其组成、形状、大小和周围环境，可以调节NWs的电学和光学性质[19-23]。此外，InP NWs的生长具有较大的晶格失配容忍度，这在基底选择和机械性能方面提供了更多的灵活性。这些优点使InP NWs成为集成电子和光子器件的有前途的候选材料，以及各种异质结构的发展[24-26]。迄今为止，已经成功实现了许多基于InP NW的器件，如发光二极管、光电探测器、场效应晶体管和太阳能电池[24,25]。与电子性质相比，关于InP NW的非线性光学性质的研究相对较少报道。

InP NWs已被证明在室温下表现出强烈的光致发光和宽发射带，这是由于低表面复合速度和混合相II型同质结的自由载流子复合动力学[27,28]。此外，由于洛伦兹局域场效应，与其体块形式相比，InP NWs具有更大的非线性极化率，并显示出强烈的非线性吸收效应[29]。特别是，它们显示出非线性饱和吸收（SA）特性，源于Pauli封锁效应，即两个相同的电子不能填充相同的状态，导致光吸收的漂白（大部分入射光不被吸收，导致高透过率）。SA性质使InP NWs成为饱和吸收体的有前途的候选材料，该材料广泛用于脉冲激光发生。最近报道了InP NW阵列的宽带吸收、InP NWs的晶体结构相关光致发光以及被困InP NWs的非线性光学过程[20,23,29-31]。然而，关于基于InP NW的非线性吸收性质的报道很少。