上海光機所低維結構光學微腔材料研究取得系列進展

　　上海光機所研究員張龍、博士董紅星帶領研究小組圍繞低維結構光學微腔開展了系列寬禁帶半導體金屬氧化物新型微腔體系的設計、制備、光場調制及紫外激射研究。取得的創新性研究成果包括： 

　　1）利用碳熱還原合成技術，實驗上首次實現垂直配置的一維ZnO法布里-珀羅腔，有效解決了傳統平行配置的一維線狀、帶狀微腔的額外光損失過大問題，并成功實現了室溫下的紫外激射。該結果為未來微腔基紫外激光器的設計和應用奠定了前期實驗基礎，得到了審稿人高度評價，研究結果在Journal of Material Chemistry 上發表[J. Mater. Chem,22, 3069-3074（2012），影響因子6.101]； 

　　2）利用Sb摻雜技術，首次獲得P型淺摻雜一維四角類波導ZnO光學微腔，實驗上發現這種新型微腔體系對光場具有非常有效的二維限制效應。利用差分數值模擬進行對光場分布進行了詳細深入的理論分析，該結果對于真正實現微型電致激射效應的微型微腔基光電子器件的應用具有重要的意義。研究結果在Nanoscale上發表[Nanoscale,5(10):4123-8,（2013）影響因子6.233]； 

　　3）研究了螺旋錐狀回音壁ZnO微腔調制的紫外激射隨溫度和激發光強度變化的依賴關系，推動了寬禁帶半導體ZnO材料在微腔調制激射研究方面的進展。相應結果在Journal of Material Chemistry C 上發表 [J. Mater. Chem. C, 1, 202-206，（2013） 影響因子6.101]。 

　　低 維受限微納結構光學微腔的尺寸接近電磁波波長的尺度，光子會受到較強的限制，這將顯著改變微腔結構中的一些基本物理性質（光譜、光波導、光動力學等），對 于設計在遠程通訊、光學傳感、信息處理等領域需要的微型光電子學器件具有非常誘人的應用前景。近年來，伴隨微納合成與精細微加工技術的快速發展，新型低維 受限微納結構光學微腔由于自身獨特的結構特點和性能優勢，已成為半導體光學研究領域的前沿熱點之一。

   上海光機所該研究小組近期取得的系列研究成果得到了國內外同行的強烈關注，受邀在2012和2013年度國際納米科技研討會上做邀請報告，獲得了一定影響力。基于系列成果，研究小組在兩年的時間內已經獲得國家自然科學基金面上項目、青年基金，中科院人才專項基金以及國家科技專項基金的資金支持。