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氧化锌纳米激光器登场 可用来制造紫外光纳米激光器组件

2008-02-25 08:50
木中君
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    德国科学家最近生长出有序、笔直排列且可发出激光的氧化锌(ZnO)纳米柱(nanorod)。该小组不但将激光器光聚焦至大小仅1μm的光点,还发现竖立在基板上的单一纳米柱也可发出激光。此纳米柱阵列可以用来制造紫外光纳米激光器组件及显示器光源。

    氧化锌是一种可以在室温下发出紫外波长激光器的高能隙半导体材料。虽然它可以做为激光器的材料,但要制造有序、尺寸均匀、准直且实用的氧化锌纳米柱阵列却非易事。不过最近Karlsruhe大学的Huijuan Zhou等人在这方面已由所斩获。纳米柱产生激光的效率与其几何结构关系密切,因此纳米柱的均一性对于纳米激光器应用至为重要。

    Zhou等人先通过还原反应,让高纯度的氧化锌粉末释出锌气,之后再利用负载气体(carrier gas)把锌蒸气送至已覆盖金点的氮化镓基板上。锌气在金点上氧化外延成长成氧化锌纳米柱。Zhou指出,整齐的纳米微粒阵列以及稳定的生长条件是成功的关键,在他们生长出的氧化锌柱阵列中,所有的纳米柱在生长方向及大小上都完全相同。

    若要制成纳米激光器组件,研究人员需要制作以氧化锌纳米柱为基础的pn接面,而Zhou的团队仍需面临如何制备稳定且可重复制作的n型氧化锌的挑战。Zhou表示,在p型氮化镓基板生长n型氧化锌纳米柱所形成的异质接面,是制作纳米激光器的好选择,因为比起其它的三-五族半导体,氧化锌更容易自组成长。

    这类电驱动的氧化锌纳米激光器可以做为高效率的微型光源,应用在光讯号储存、微分析器,或与搭配磷光剂制成白光源的显示器。目前上述团队正致力于制作由有序、大小一致的n型氧化锌纳米柱及p型氮化镓组成的异质结构,以便应用在激光器二极管及发光组件中。详见Applied Physics Letters 91, p.181112 (2007)。


    原始网站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/32747

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