本發(fā)明屬于晶體管，具體地講，涉及一種表面等離激元納米激光器及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、表面等離激元納米激光器實現(xiàn)了表面等離激元的受激輻射放大，通過將能量耦合到自由電子震蕩中實現(xiàn)突破光學(xué)衍射極限的模式尺寸和器件大小。此外表面等離激元納米激光器自帶金屬介質(zhì)，能有效降低器件運行溫度，具有結(jié)構(gòu)簡單無需單獨設(shè)計散射部件的優(yōu)勢。因此表面等離激元納米激光器是一種簡潔的小型化相干光源，在光子集成電路和片上光互連具有重要應(yīng)用價值。

2、表面等離激元納米激光器化能夠顯著提高光子集成度、信息容量和功能多樣性，是其發(fā)展的必然趨勢。目前表面等離激元納米激光器通過將增益介質(zhì)或者納米線置于金屬光柵上來實現(xiàn)，通過調(diào)制襯底實現(xiàn)表面等離激元納米激光器的陣列化，但是存在不足，增益介質(zhì)轉(zhuǎn)移到襯底上的位置是隨機的，存在激光器定位重復(fù)性較差的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：如何提供一種表面等離激元納米激光器的制備方法，使得激光器定位準(zhǔn)確可控。

2、本申請?zhí)峁┝艘环N表面等離激元納米激光器的制備方法，所述制備方法包括：

3、在襯底上制作形成金屬層和介質(zhì)層；

4、在所述介質(zhì)層上制作形成第一對準(zhǔn)標(biāo)記；

5、在玻璃基底上制作形成增益介質(zhì)陣列和第二對準(zhǔn)標(biāo)記；

6、將所述第一對準(zhǔn)標(biāo)記與所述第二對準(zhǔn)標(biāo)記對準(zhǔn)并貼合，所述增益介質(zhì)陣列和所述介質(zhì)層貼合，組合形成表面等離激元納米激光器。

7、可選地，在所述介質(zhì)層上制作形成第一對準(zhǔn)標(biāo)記的方法包括：

8、在所述介質(zhì)層上涂覆光刻膠；

9、對所述光刻膠進行曝光顯影，保留所述光刻膠的部分，作為第一對準(zhǔn)標(biāo)記。

10、可選地，所述在玻璃基底上制作形成增益介質(zhì)陣列和第二對準(zhǔn)標(biāo)記的方法包括：

11、在所述玻璃基底制作形成增益介質(zhì)層；

12、在所述增益介質(zhì)層涂覆光刻膠，對所述光刻膠進行曝光顯影，剩余的光刻膠形成增益介質(zhì)陣列圖形和第二對準(zhǔn)標(biāo)記圖形；

13、以所述增益介質(zhì)陣列圖形和第二對準(zhǔn)標(biāo)記圖形作為掩膜，對增益介質(zhì)層進行刻蝕后去除剩余的光刻膠，形成增益介質(zhì)陣列和第二對準(zhǔn)標(biāo)記。

14、可選地，所述第一對準(zhǔn)標(biāo)記與所述第二對準(zhǔn)標(biāo)記凹凸配合。

15、可選地，所述增益介質(zhì)陣列的增益介質(zhì)單元的形狀為條形、矩形、正多邊形、圓形中的一種或者多種。

16、可選地，所述增益介質(zhì)陣列的陣列排布方式為斜方排布、長方排布、正方排布、六角排布的一種。

17、可選地，所述在襯底上制作形成金屬層和介質(zhì)層的方法包括：

18、在所述襯底上制作形成所述金屬層；

19、在所述金屬層上制作形成介質(zhì)層。

20、本申請還提供了一種表面等離激元納米激光器，所述表面等離激元納米激光器由上述的制備方法制備得到。

21、本申請?zhí)峁┑囊环N表面等離激元納米激光器的制備方法，具有如下技術(shù)效果：

22、該制備方法能夠?qū)崿F(xiàn)激光器位置的精準(zhǔn)定位，且能夠?qū)崿F(xiàn)不同增益介質(zhì)形狀、不同陣列化分布的靈活陣列調(diào)制，能有效改善激光器性質(zhì)的一致性，易于擴展更多的激光器陣列功能。得益于微納加工技術(shù)的高精度，該方法制備的激光器陣列具有更小的單元激光器尺寸，更精準(zhǔn)的激光器間距，以及更高的光學(xué)集成度。

技術(shù)特征：

1.一種表面等離激元納米激光器的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面等離激元納米激光器的制備方法，其特征在于，在所述介質(zhì)層上制作形成第一對準(zhǔn)標(biāo)記的方法包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面等離激元納米激光器的制備方法，其特征在于，所述在玻璃基底上制作形成增益介質(zhì)陣列和第二對準(zhǔn)標(biāo)記的方法包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面等離激元納米激光器的制備方法，其特征在于，所述第一對準(zhǔn)標(biāo)記與所述第二對準(zhǔn)標(biāo)記凹凸配合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面等離激元納米激光器的制備方法，其特征在于，所述增益介質(zhì)陣列的增益介質(zhì)單元的形狀為條形、矩形、正多邊形、圓形中的一種或者多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面等離激元納米激光器的制備方法，其特征在于，所述增益介質(zhì)陣列的陣列排布方式為斜方排布、長方排布、正方排布、六角排布的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面等離激元納米激光器的制備方法，其特征在于，所述在襯底上制作形成金屬層和介質(zhì)層的方法包括：

8.一種表面等離激元納米激光器，其特征在于，所述表面等離激元納米激光器由權(quán)利要求1至7任一項所述的制備方法制備得到。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N表面等離激元納米激光器及其制備方法。該制備方法包括：在襯底上制作形成金屬層和介質(zhì)層，在介質(zhì)層上制作形成第一對準(zhǔn)標(biāo)記，在玻璃基底上制作形成增益介質(zhì)陣列和第二對準(zhǔn)標(biāo)記，將第一對準(zhǔn)標(biāo)記與第二對準(zhǔn)標(biāo)記對準(zhǔn)并貼合，增益介質(zhì)陣列和介質(zhì)層貼合，組合形成表面等離激元納米激光器。該制備方法能夠?qū)崿F(xiàn)激光器位置的精準(zhǔn)定位，且能夠?qū)崿F(xiàn)不同增益介質(zhì)形狀、不同陣列化分布的靈活陣列調(diào)制，能有效改善激光器性質(zhì)的一致性，易于擴展更多的激光器陣列功能，得益于微納加工技術(shù)的高精度，該方法制備的激光器陣列具有更小的單元激光器尺寸，更精準(zhǔn)的激光器間距，以及更高的光學(xué)集成度。

技術(shù)研發(fā)人員：王健,陳辰,姜春宇,吳東岷,王逸群,曾中明
受保護的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6