| Si3N4/WS2/Al2O3三明治型纳米激光器结构参数优化 |
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| 引用本文： | 刘宁, 周谷禹, 杨夕, 徐纪鹏, 洪琦琳, 黄先燕, 张检发, 刘肯, 朱志宏. Si3N4/WS2/Al2O3三明治型纳米激光器结构参数优化[J]. 红外与激光工程, 2023, 52(6): 20230196. DOI: 10.3788/IRLA20230196 |
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| 作者姓名： | 刘宁 周谷禹 杨夕 徐纪鹏 洪琦琳 黄先燕 张检发 刘肯 朱志宏 |
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| 作者单位： | 1.国防科技大学 前沿交叉学科学院,湖南 长沙 410073;2.国防科技大学 新型纳米光电信息材料与器件湖南省重点实验室,湖南 长沙 410073;3.国防科技大学 南湖之光实验室,湖南 长沙 410073;4.中国卫星海上测控部,江苏 江阴 214400 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(12274462);湖南省科技厅项目(2017RS3039, 2018JJ1033) |
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| 摘 要： | 
高性能的片上纳米激光器对通信、传感以及量子等领域的发展有着至关重要的意义。纳米激光器中高的光学限制因子可以保证更大的模式增益,实现更低的激光器阈值。首先阐明了借助物理气相沉积和原子层沉积制备Si3N4/WS2/Al2O3三明治型纳米激光器阵列的工艺流程;构建了该纳米激光器的仿真模型,在仿真模型中对实际结构进行了简化并分析了Al2O3覆盖层厚度T、Si3N4微盘直径D和厚度H对光学限制因子的影响。
光学限制因子随着Al2O3覆盖层T以及Si3N4微盘直径D的增加有先增加后减小的趋势,Si3N4微盘厚度H的减小也可以显著增加激光器的光学限制因子;最后展示了器件的荧光以及扫描电子显微镜的表征结果。该工作为集成光学芯片中可规模制备的高性能纳米激光器打下了良好基础。
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| 关 键 词： | 纳米光子学 纳米激光器 结构仿真 微纳加工 二维材料 物理气相沉积 |
| 收稿时间： | 2023-04-04 |
| 修稿时间： | 2023-05-19 |
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