超微型InGa(As) P介电和等离子纳米激光器
Debarghya Sarkar1,2, Sangyeon Cho1,2, Hao Yan1,2
1Harvard Medical School, Boston, Massachusetts 02115, United States.
ACS nano
|July 31, 2023
概括
研究人员用酸 (InGaP) 和酸 (InGaAsP) 材料制造了微小的红色纳米激光器. 这些超小型激光器在室温下工作,并显示出生物成像和芯片上应用的潜力.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 纳米激光器为集成光子电路和先进的光学条形码提供了巨大的潜力.
- 激光源的小型化对于开发紧和高效的光学系统至关重要.
研究的目的:
- 为了展示红色光谱范围内的超小,室温,单模纳米激光器.
- 探索纳米磁盘中的等离子体极子激光,以增强刺激发射.
- 开发适用于生物应用的纳米盘激光器晶圆尺度制造方法.
主要方法:
- 使用紫外线光刻法和等离子灰化,制造化 (InGaP) 和化化 (InGaAsP) 磁盘激光器.
- 光学送以实现磁盘在柱上和隔离纳米磁盘配置中的激光.
- 纳米盘与黄金基板的集成,以诱导等离子体极立子效应.
- 用于细胞成像的纳米盘颗粒的涂层.
主要成果:
- 从超小的InGaP和InGaAsP磁盘激光器 (直径低至360nm) 实现室温,单模激光.
- 证明了用Purcell增强的激发发射从金子上隔离的纳米盘激发的等离子极子激光.
- 成功制造了纳米磁盘,在晶圆尺度上控制了尺寸变化.
- 展示了从生物细胞内的化涂层纳米盘颗粒中产生稳定的亚纳米光谱 (635715nm带宽).
结论:
- 超小型InGaP和InGaAsP纳米激光器可用于芯片上的光源和光学条形码.
- 等离子体极立子效应显著增强纳米激光器中的刺激发射.
- 晶圆尺度制造技术使得这些纳米设备的实际生产成为可能.
- 涂层纳米激光器在生物环境中的亚纳米光谱成像中是有效的.
