[发明专利]多波段硅基微盘混合激光器及其制备方法

权利要求书

1.多波段硅基微盘混合激光器，其特征在于：所述激光器的主要结构为形成于硅基底上的微盘微腔集合体，且各微盘表面设有波段可调的增益介质。

2.根据权利要求1所述的多波段硅基微盘混合激光器，其特征在于：所述增益介质为与微盘结合且用于实现粒子数反转并产生光的薄膜介质，薄膜厚度介于10nm～5μm。

3.根据权利要求2所述的多波段硅基微盘混合激光器，其特征在于：所述增益介质至少包括紫外波段的ZnO薄膜及可见光波段的有机Alq薄膜。

4.根据权利要求1所述的多波段硅基微盘混合激光器，其特征在于：所述硅基底上的微盘微腔具有体积离散性，其微盘直径范围介于2μm～200μm可调，且微腔高度介于500nm～50μm可调。

5.权利要求1所述多波段硅基微盘混合激光器的制备方法，其特征在于包括步骤：

Ⅰ、将硅片样品上自然形成的SiO₂层酸洗去除，并利用热氧化法在硅片样品表面生长100nm～5μm厚度离散分布的SiO₂层；

Ⅱ、利用光刻显影在SiO₂层表面形成圆盘形掩模，并酸洗去除掩模外的SiO₂；

Ⅲ、先采用干法垂直刻蚀法在硅片样品表面形成直径2μm～200μm、高度500nm～50μm、离散体积的圆柱形台面，再采用干法或湿法各向异性刻蚀法将圆柱形SiO₂台面下的硅刻蚀，仅保留部分柱体硅支撑的SiO₂圆盘；

Ⅳ、利用薄膜沉积方法在SiO₂圆盘表面制备增益介质；

Ⅴ、利用腐蚀液和去离子水分步骤依次对硅片样品进行浸蚀、清洗，去除硅片样品基底上多余的掩模及腐蚀液，其中所述腐蚀液与去离子水的液位均没及硅片样品基底且低于SiO₂圆盘的高度；

Ⅵ、对清洗后的硅片样品进行退火处理。

6.根据权利要求5所述的多波段硅基微盘混合激光器的制备方法，其特征在于：步骤Ⅳ中所述薄膜沉积方法至少包括PECVD、MOCVD、溅射、热蒸发、旋涂中的一种。

7.根据权利要求5所述的多波段硅基微盘混合激光器的制备方法，其特征在于：步骤Ⅴ中去除硅片样品基底上多余薄膜的方法还至少包括激光烧蚀和聚焦离子束刻蚀中的一种。