[发明专利]量子点嵌埋集成微腔单色光源阵列

摘要

本发明公开了一种量子点嵌埋集成微腔单色光源阵列，本发明的单色光源阵列，由衬底、与衬底牢固结合的高品质因子光学微腔阵列，嵌埋在光学微腔阵列中的量子点，激发光源，以及衬底背面与衬底牢固结合的长波通或带通滤光片组成。该单色光源阵列利用一系列不同腔长的谐振腔对量子点发光进行选频，从而形成不同空间位置对应不同波长单色光的阵列，非常小巧，各波长光源单元的尺寸和形状可以任意设计，单色性好。当采用介质光学微腔时，选材可以不受量子点晶格匹配的限制，品质因子可以做到很高，甚至可以形成不同波长的单光子源或激光阵列，在量子通讯和微型光谱仪等领域具有重要应用价值。

主权项

一种量子点嵌埋集成微腔单色光源阵列，其结构为：在衬底(1)正面由下到上依次为与衬底牢固结合的高品质因子光学微腔阵列(2)，嵌埋在光学微腔阵列谐振腔层中间的量子点(3)，量子点激发光源(4)，在衬底背面为与衬底牢固结合的长波通或带通滤光片(5)；其特征在于：所述的衬底(1)的材料为熔融石英玻璃、K9玻璃、ZK6玻璃、BAK玻璃光学玻璃、宝石或者硅片、锗片；所述的高品质因子光学微腔阵列(2)的膜系为(LH)mxL(HL)m，其中，(LH)m为下层膜系，xL为谐振腔层膜系，(HL)m为上层膜系，H为光学厚度λ0/4的高折射率膜层，L为光学厚度λ0/4的低折射率膜层，x为低折射率膜层层数，m为高折射率膜层与低折射率膜层的交替叠层次数，λ0为中心波长，高、低折射率膜层材料是适用于真空镀膜或磁控溅射镀膜工艺生长的半导体或者介质材料；所述的量子点(3)嵌埋在谐振腔层(202)中间，材料是石墨烯量子点、MoS2量子点、CdSe量子点、CdS量子点或ZnO量子点；所述的量子点激发光源(4)是激光二极管或者发光二极管，发射波长是所采用的量子点的激发波长；所述的长波通或带通滤光片(5)的膜系表达式为(0.5HL0.5H)k或LHLHHLHL，其中H为光学厚度λ0/4的高折射率膜层，L为光学厚度λ0/4的低折射率膜层，k为高折射率膜层与低折射率膜层交替叠层的次数，λ0为设计初始长波通或者带通滤光片膜系的中心波长，高、低折射率膜层材料是适用于真空镀膜或磁控溅射镀膜工艺生长的介质材料。