中科院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所強(qiáng)激光材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在低維結(jié)構(gòu)光學(xué)微腔材料研究中持續(xù)取得系列創(chuàng)新性研究成果，研究成果已在材料領(lǐng)域國際期刊Journal of Material Chemistry、Nanoscale、Journal of Material Chemistry C上發(fā)表。  

圖片:W020131223515295937480.jpg

垂直配置微腔光場分布     紫外激射       維類波導(dǎo)微腔調(diào)制光譜

上海光機(jī)所研究員張龍、博士董紅星帶領(lǐng)研究小組圍繞低維結(jié)構(gòu)光學(xué)微腔開展了系列寬禁帶半導(dǎo)體金屬氧化物新型微腔體系的設(shè)計(jì)、制備、光場調(diào)制及紫外激射研究。取得的創(chuàng)新性研究成果包括：  

1.利用碳熱還原合成技術(shù)，實(shí)驗(yàn)上首次實(shí)現(xiàn)垂直配置的一維ZnO法布里-珀羅腔，有效解決了傳統(tǒng)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(shí)現(xiàn)了室溫下的紫外激射。該結(jié)果為未來微腔基紫外激光器的設(shè)計(jì)和應(yīng)用奠定了前期實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，得到了審稿人高度評(píng)價(jià)，研究結(jié)果在Journal of Material Chemistry 上發(fā)表[J. Mater. Chem,22, 3069-3074（2012），影響因子6.101]；  

2.利用Sb摻雜技術(shù)，首次獲得P型淺摻雜一維四角類波導(dǎo)ZnO光學(xué)微腔，實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)這種新型微腔體系對(duì)光場具有非常有效的二維限制效應(yīng)。利用差分?jǐn)?shù)值模擬進(jìn)行對(duì)光場分布進(jìn)行了詳細(xì)深入的理論分析，該結(jié)果對(duì)于真正實(shí)現(xiàn)微型電致激射效應(yīng)的微型微腔基光電子器件的應(yīng)用具有重要的意義。研究結(jié)果在Nanoscale上發(fā)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(diào)制的紫外激射隨溫度和激發(fā)光強(qiáng)度變化的依賴關(guān)系，推動(dòng)了寬禁帶半導(dǎo)體ZnO材料在微腔調(diào)制激射研究方面的進(jìn)展。相應(yīng)結(jié)果在Journal of Material Chemistry C 上發(fā)表 [J. Mater. Chem. C, 1, 202-206，（2013） 影響因子6.101]。  

低維受限微納結(jié)構(gòu)光學(xué)微腔的尺寸接近電磁波波長的尺度，光子會(huì)受到較強(qiáng)的限制，這將顯著改變微腔結(jié)構(gòu)中的一些基本物理性質(zhì)（光譜、光波導(dǎo)、光動(dòng)力學(xué)等），對(duì)于設(shè)計(jì)在遠(yuǎn)程通訊、光學(xué)傳感、信息處理等領(lǐng)域需要的微型光電子學(xué)器件具有非常誘人的應(yīng)用前景。近年來，伴隨微納合成與精細(xì)微加工技術(shù)的快速發(fā)展，新型低維受限微納結(jié)構(gòu)光學(xué)微腔由于自身獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能優(yōu)勢(shì)，已成為半導(dǎo)體光學(xué)研究領(lǐng)域的前沿?zé)狳c(diǎn)之一。

上海光機(jī)所該研究小組近期取得的系列研究成果得到了國內(nèi)外同行的強(qiáng)烈關(guān)注，受邀在2012和2013年度國際納米科技研討會(huì)上做邀請(qǐng)報(bào)告，獲得了一定影響力�；�于系列成果，研究小組在兩年的時(shí)間內(nèi)已經(jīng)獲得國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、青年基金，中科院人才專項(xiàng)基金以及國家科技專項(xiàng)基金的資金支持。