文章展示了在蓝宝石衬底上的三种不同的单晶硅纳米线阵列，他们可以分别吸收红，绿和蓝光，被激发的电荷则由铝电极接收。由于纳米线的共振特性，器件可以分别提取入射光的波长和偏振态信息。但是，纳米线阵列的设计面临着多个挑战：一个是纳米线的后向散射效应，会破坏器件的透明性能，另一个是纳米线的多个光学共振态，合适的共振态会改善探测器的响应度。这些因素的叠加对纳米线阵列的几何形状和尺寸提出了严格要求。

图2 | 制作的半导体纳米线阵列的透明度

作者通过COMSOL设计优化了在不同光谱（红绿蓝）光照射下，最佳的纳米线阵列的尺寸，以及它们的散射电场分布图。从图2可以看出，不同的纳米线尺寸具有不同的反射光谱响应。而且在仿真模拟和实验层次上，均证实了在可见光波段，探测器具有较好的透射率，从而表明其在实际应用中具有良好的透明度。通过仿真模拟，不仅进行实验数据的理论分析，而且也可以在不同偏振光下的进行模式分析。

图3 | 颜色和偏振检测以及均匀的光电流生成

在图3-e中，进行器件上的电场分布和能流线的COMSOL仿真模拟分析，可以准确分析出电磁模式在硅纳米线上电磁模式分布。文章中将实验观测数据与理论分析，纳米线二维仿真模型相结合，从多个方面深入阐述了硅纳米线阵列的光学特性。在COMSOL中，微纳器件不同尺寸下的光场分布（二维彩图）以及反射透射效率（一维谱线）都可以方便的进行建模求解，光场分布有助于科研工作者清晰刻画出其中的物理过程和物理图像，一维谱线是可以与实验数据拟合，对文章的结论提供了有力的证据支持，显著的提升了文章的档次。来自：中科幻彩 材料科学与工程