中山大学研究出组装纳米光源的新方法

      随着全光集成电路的高速发展和要求，组装具有更小尺度和更高亮度的纳米光源就成为当今纳米光子学领域极具挑战性的课题。目前，纳米光源的组装方法主要有两种，其一是利用半导体纳米线的发光制备单根半导体纳米线激光器，其二是利用等离激元（plasmonic）技术将光压缩在金属与半导体界纳米尺度面层内谐振制造纳米光源。然而，这两种方法在器件尺度不断减小的前提下难以获得更高的亮度。最近，中山大学理工学院、光电材料与技术国家重点实验室、纳米技术研究中心杨国伟教授研究组与董建文副教授和李宝军教授合作在纳米尺度光源组装研究方面取得重要进展，相关成果以封面论文形式发表在最新一期国际材料科学重要刊物《AdvancedMaterials》（Adv. Mater. 23 （26） （2011）2937-2940）。

　　研究小组通过对纳米尺度下的光波导几何分析发现电磁波在高反差的界面传播时会被约束在低介电常数的一侧，进而提出了一种独特的组装纳米光源的新方法，也就是在发光半导体纳米线中心钻一个小洞，使得纳米线发出的光被聚集在小洞中发出，从而获得尺度更小亮度更高的纳米光源。可喜的是，他们通过在实验上制备出的氧化锌六角纳米空心柱实现了上述思想，成功的将氧化锌六角柱的发光聚集在空心洞中。这种方法的最大优点就是在缩小光源尺度的同时，仍然可以获得大的亮度，因为纳米线的发光被约束在空心洞的同时也被增强。这种新方法被期待着广泛应用于不同领域纳米光源的组装。

　　近来，杨国伟教授研究组在光电微纳结构领域取得了一系列重要进展。例如杨玉华博士利用锥状氧化锌纳米结构在国际上首次组装出最小尺度的回音廊模式光学谐振腔 （Nanoscale 3 （2011）521）等等，这些研究成果将会对微纳光子学材料与器件的发展有推动作用。

　　本研究得到光电材料与技术国家重点实验室的大力资助。