一种内含硫化镉/硫化锌核壳量子点的垂直腔面发射激光器及制作方法技术

本发明专利技术涉及一种内含硫化镉/硫化锌核壳量子点的垂直腔面发射激光器，利用富含表面态的硫化镉/硫化锌核壳量子点（4‑2）的表面态发射，可实现超低阈值的光增益，其中，应用硫化锌壳（4‑2‑2）将硫化镉量子点（4‑2‑1）的表面态与外部环境隔离，可提高表面态的稳定性；同时将内含硫化镉/硫化锌核壳量子点的主二氧化硅层（4）“夹”在两片高反镜之间，最终可获得超低阈值、高稳定性和高品质因子的垂直腔面发射量子点激光器，能够有效提高所设计激光器的工作效率；同时本发明专利技术设计了针对此激光器的制作方法，能够提高所设计垂直腔面发射激光器制作的工艺标准，保证激光器的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种内含硫化镉/硫化锌核壳量子点的垂直腔面发射激光器及制作方法
本专利技术涉及一种内含硫化镉/硫化锌核壳量子点的垂直腔面发射激光器及制作方法，属于半导体光电子器件

技术介绍
受益于量子限域效应，半导体量子点作为光增益材料，展现出了多种优越的性能，例如发射波长随尺寸可调、潜在的低激光阈值和温度不敏感的激光性能。然而由于基态吸收的存在，量子点的带边态要实现光增益，其所含激子（吸收的光子）数必须大于最低量子态的简并度（能容纳的电子数）的一半。这限制了量子点激光器的阈值，使其难以实现连续光泵浦或电泵浦。垂直腔面发射激光器具有集成度高、易与光纤耦合、以及制备过程中可实时检测等优点。然而胶体量子点与平面腔的耦合一直没能很好地实现。目前，最常用的做法是在下高反镜上旋涂内含量子点的有机聚合物薄膜，然后在聚合物薄膜上沉积上高反镜，构成法布里-珀罗腔，但是由于有机聚合物与无机上高反镜材料的膨胀系数相差较大，很难获得高品质因子的谐振腔。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种内含硫化镉/硫化锌核壳量子点的垂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内含硫化镉/硫化锌核壳量子点的垂直腔面发射激光器，其特征在于：包括基板（1）、下高反镜（2）、上高反镜（3）、以及内含硫化镉/硫化锌核壳量子点的主二氧化硅层（4）；其中，下高反镜（2）固定覆盖设置于基板（1）的上表面，主二氧化硅层（4）固定覆盖设置于下高反镜（2）的上表面，由主二氧化硅层（4）中硫化镉/硫化锌核壳量子点的表面态发射实现超低阈值的光增益，上高反镜（3）固定覆盖设置于主二氧化硅层（4）的上表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种内含硫化镉/硫化锌核壳量子点的垂直腔面发射激光器，其特征在于：包括基板（1）、下高反镜（2）、上高反镜（3）、以及内含硫化镉/硫化锌核壳量子点的主二氧化硅层（4）；其中，下高反镜（2）固定覆盖设置于基板（1）的上表面，主二氧化硅层（4）固定覆盖设置于下高反镜（2）的上表面，由主二氧化硅层（4）中硫化镉/硫化锌核壳量子点的表面态发射实现超低阈值的光增益，上高反镜（3）固定覆盖设置于主二氧化硅层（4）的上表面。


2.根据权利要求1所述一种内含硫化镉/硫化锌核壳量子点的垂直腔面发射激光器，其特征在于：所述内含硫化镉/硫化锌核壳量子点的主二氧化硅层（4）包括二氧化硅膜（4-1）、以及嵌入二氧化硅膜（4-1）中的各个硫化镉/硫化锌核壳量子点（4-2）。


3.根据权利要求2所述一种内含硫化镉/硫化锌核壳量子点的垂直腔面发射激光器，其特征在于：所述各个硫化镉/硫化锌核壳量子点（4-2）分别均包括硫化镉量子点（4-2-1）、以及包覆在硫化镉量子点（4-2-1）表面的硫化锌壳（4-2-2）。


4.根据权利要求1所述一种内含硫化镉/硫化锌核壳量子点的垂直腔面发射激光器，其特征在于：所述下高反镜（2）为分布式布拉格反射镜，包括7个第一二氧化钛层（2-1）和6个第一二氧化硅层（2-2），各第一二氧化钛层（2-1）与各第一二氧化硅层（2-2）彼此交替堆叠。


5.根据权利要求4所述一种内含硫化镉/硫化锌核壳量子点的垂直腔面发射激光器，其特征在于：所述下高反镜（2）中各第一二氧化钛层（2-1）的光学厚度与各第一二氧化硅层（2-2）的光学厚度均为激光器发射波长的1/4。


6.根据权利要求1所述一种内含硫化镉/硫化锌核壳量子点的垂直腔面发射激光器，其特征在于：所述上高反镜（3）为分布式布拉格反射镜，包括6个第二二氧化钛层（3-1）和5个第二二氧化硅层（3-2），各第二二氧化钛层（3-1）与各第二二氧化硅层（3-2）彼此交替堆叠。
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【专利技术属性】
技术研发人员：唐路平，郭迎庆，王皖君，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32