[发明专利]一种室温钙钛矿量子点垂直腔面发射激光器及制备方法

说明书

本发明公开了一种室温钙钛矿量子点垂直腔面发射激光器及制备方法，涉及激光器技术领域，其制备方法是在两片面积为2cm*2cm的分布布拉格反射镜片之间生长钙钛矿量子点薄膜，并用光学胶黏剂包裹住镜片的周边，形成黏着牢固的三明治结构体。钙钛矿量子点作为一种新型量子点材料，荧光光谱线宽较窄，发光特性优异。本发明采用量子点薄膜作为增益介质，实现一种低阈值高效绿光的垂直腔面发射激光器。本发明提供的方法缩短了量子点在DBR上的生长时间，且生长的薄膜具有较好的发光性能和稳定性，发明提供的方法成本低、步骤简单。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，尤其是涉及一种室温钙钛矿量子点垂直腔面发射激光器的制备方法和一种垂直腔面发射激光器。

背景技术

当今世界，信息技术产业发展迅猛，信息技术的进步作为衡量一个国家或地区综合实力的重要标志之一刻不容缓，而当今信息技术的发展，离不开半导体材料、光电子材料的不断更新，以及光技术的进步，发展材料和光学技术迫在眉睫。

钙钛矿量子点作为一种新型的量子点材料，其发光波长在可见光波段可调且其荧光光谱线宽窄，荧光量子效率高达90%。激光器是利用受激辐射原理使光在某些受激发的物质中放大或振荡发射激光的器件。微纳结构激光器相比于传统激光器有着很大的优势。通过谐振腔的限制作用，自发辐射能够耦合到激光模式内的比率就会增加，从而使得激光器的阈值能够变得非常低，这将会有助于降低集成光路中的功耗。微纳结构激光器的几何尺寸很小，当其大规模集成时，可以大大降低集成器件的体积和成光吸收系数高以及缺陷容忍度高等特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种室温钙钛矿量子点垂直腔面发射激光器的制备方法，本发明的方法是在两片面积为2cm*2cm的分布布拉格反射镜片之间生长钙钛矿量子点薄膜，并用光学胶黏剂包裹住镜片的周边，形成黏着牢固的三明治结构体。

实现本发明的具体技术方案是：

一种室温钙钛矿量子点垂直腔面发射激光器的制备方法，利用室温下获得钙钛矿量子点作为增益介质，制备了一种低阈值绿光的垂直腔面激光器；该方法包括以下具体步骤：

步骤1：PbBr₂粉末加入无水N,N-二甲基甲酰胺中，磁力搅拌，时间为5min-10min,转速为500r/min，至PbBr₂粉末溶解；其中PbBr₂在N,N-二甲基甲酰胺的摩尔浓度为0.04mol/L；

步骤2：油胺滴入步骤1中的混合溶液中，其中油胺和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:100，磁力搅拌，时间为1min-2min，转速为500r/min；

步骤3：油酸滴入步骤2中的混合溶液中，其中油酸和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:10，磁力搅拌，时间为1min-2min,转速为500r/min；

步骤4：CsBr粉末加入步骤3的混合溶液中，其中CsBr与PbBr₂的摩尔比例为1:1，磁力搅拌，直至混合溶液澄清透明，时间为120min-180min；

步骤5：使用移液枪取步骤4中澄清透明的溶液注入磁力搅拌中已预热至60℃的无水甲苯溶液，其中澄清透明溶液和无水甲苯溶液的体积比为1:10；

步骤6：取步骤5的混合液进行离心，离心时间为20-30秒,离心速度为4000rpm，离心结束后，取用沉淀物，加入甲苯溶剂充分溶解沉淀物；

步骤7：待步骤6中的甲苯混合液摇晃均匀后，离心，离心时间为20-30min,转速为8000rpm，离心结束后，取上清液即为钙钛矿量子点溶液；

步骤8：取两片面积为2cm*2cm的分布布拉格反射镜片，依次用无水N,N-二甲基甲酰胺、无水乙醇进行清洗；