單根半導(dǎo)體納米線中激光波長可控變化研究.pdf

1、由于具有較高的折射率、獨(dú)特的光學(xué)和電學(xué)特性、大的長徑比以及極低的表面粗糙度，化學(xué)合成的半導(dǎo)體納米線可作為納米光子學(xué)回路的基本元件。半導(dǎo)體納米線也是一種優(yōu)異的納米激光器材料，因?yàn)樗芡瑫r(shí)作為增益介質(zhì)、波導(dǎo)和諧振腔。這種納米級(jí)的相干光源有望成為未來的集成光電器件中不可或缺的一部分。為了使納米線激光器在實(shí)用化上更進(jìn)一步，對其波長和模式進(jìn)行控制就顯得尤為重要。本論文基于一種特殊的帶隙漸變的半導(dǎo)體納米線，實(shí)現(xiàn)了出射波長和模式的寬范圍控制。

2、　　本論文第一章綜述了半導(dǎo)體納米線的研究背景，并著重介紹了半導(dǎo)體納米線激光器的研究進(jìn)展和對其波長進(jìn)行調(diào)控所取得的研究成果。
　　本論文第二章首先介紹了漸變帶隙硫硒化鎘納米線的制備，然后介紹了半導(dǎo)體納米線激光器波長和模式可控變化方法。通過移動(dòng)源-VLS法，我們生長出光學(xué)質(zhì)量良好、帶隙過渡較大的硫硒化鎘納米線。根據(jù)局域微區(qū)熒光光譜，我們在單根漸變帶隙硫硒化鎘納米線中實(shí)現(xiàn)了寬范圍的波長控制。通過正向截?cái)嗉{米線（從硒化鎘端到硫化鎘端），激

3、射波長變化范圍可達(dá)到119nm。此外，通過反向截?cái)噙^程（從硫化鎘端到硒化鎘端），我們可以控制納米線激光器的自由光譜范圍和模式。有趣的是，通過不斷截短納米線，我們可以獲得單模激光輸出。最后，我們仔細(xì)研究了這種特殊納米線的增益特性。
　　本論文第三章簡單介紹了引入可控散射點(diǎn)來控制漸變帶隙納米線的出射波長。用一根納米帶與目標(biāo)納米線相交，交點(diǎn)即為散射點(diǎn)。納米線寬帶隙部分的出射波長由散射點(diǎn)附近的增益介質(zhì)的帶隙決定。
　　本論文第四章對