基于ZnO/Al荷壳纳米线的等离激元激光器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于ZnO/Al荷壳纳米线的等离激元激光器及其制备方法，等离激元激光器包括单根ZnO纳米线、Al壳层膜；制备方法包括如下步骤：在Si衬底上用气相沉积法生长ZnO纳米线阵列；用射频磁控溅射法在ZnO纳米线阵列上溅射Al壳层膜；将ZnO/Al纳米阵列放置在无水乙醇中进行超声，取超声后的溶液滴加在干净的石英片上进行烘干，便形成分散性好的等离激元激光器。本发明专利技术通过简单的气相沉积方法和射频磁控溅射方法，优化溅射时间，可在ZnO纳米线阵列上生长不同厚度、表面光滑均一的Al壳层膜，制备的ZnO/Al核壳纳米，在325nm飞秒激光器泵浦下，可以在突破衍射极限的条件下，实现了自发辐射因子达到0.14的良好紫外激光特性。发辐射因子达到0.14的良好紫外激光特性。

【技术实现步骤摘要】
基于ZnO/Al荷壳纳米线的等离激元激光器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体光电子
，尤其涉及一种基于ZnO/Al荷壳纳米线的等离激元激光器及其制备方法。

技术介绍

[0002]由于等离子体激光器可以突破衍射，在光电子与光子集成方面有着潜在的应用，甚至突破了衍射极限。在物理边界处减少光泄漏对于光子集成的密度是非常重要的。提高激光性能的主要途径是有效地将光场限制在纳米尺度内，使金属SP与半导体激子有效耦合，通过材料的选择和结构设计显著减少光泄漏。
[0003]目前普遍报道的等离子体激光器是金属/绝缘体/半导体组成的一维等离激元激光器，由于光在传播方向和端面的泄漏，一维光场限域不能满足光学集成的高性能要求。构建三维光场束缚成为一种解决方法。
[0004]由于ZnO具有天然的微腔结构和较高的激子结合能，常被用作等离子体纳米激光器的理想紫外发光半导体纳米材料。金属Al在紫外区有较强的共振吸收。ZnO和Al的荷壳纳米结构不需要绝缘层，可以大大简化制备的过程。因此，可以采用简单的射频磁溅射方法制备器件。由于金属Al覆盖了Z本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于ZnO/Al荷壳纳米线的等离激元激光器，其特征在于，包括ZnO纳米线阵列、Al壳层膜；在Si衬底上用气相沉积法生长ZnO纳米线阵列，在ZnO纳米线阵列上溅射一层Al壳层膜，单根ZnO/Al荷壳纳米线构成等离激元激光器。2.根据权利要求1所述的基于ZnO/Al荷壳纳米线的等离激元激光器，其特征在于，ZnO纳米线阵列半径为50～100nm，长度为1～5μm。3.根据权利要求1所述的基于ZnO/Al荷壳纳米线的等离激元激光器，其特征在于，ZnO纳米线阵列轴向和顶部的Al壳层膜厚度为15～50nm。4.根据权利要求1所述的基于ZnO/Al荷壳纳米线的等离激元激光器，其特征在于，ZnO/Al荷壳纳米线的一端有Al壳层膜。5.一种基于ZnO/Al荷壳纳米线的等离激元激光器的制备方法，其特征在于，包括步骤：(1)按照质量比1：1～3：1将纯的ZnO粉末和100～1000目的碳粉末混合后，细细研磨，称量混合粉0.5～0.8g后用长药匙将粉末送入长度30cm、直径3cm的石英管底；将Si衬底放入石英管开口端4～7nm，将石英管底的粉末推到管式炉最高温的反应区，封闭管式炉，抽真空，用氩气和氧气分...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐春祥，王茹，石增良，邱腾，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：