[發(fā)明專利]一種近紅外雙波長輸出的微型表面量子點激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110045841.4
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112886389B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王麗;王進;蘇雪瓊;趙鵬翔;呂青鴻
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: H01S5/34
• 分類號: H01S5/34;H01S5/347;H01S5/187
• 代理公司: 北京思海天達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種近紅外雙波長輸出的微型表面量子點激光器的制備方法，其特征在于，激光器，，所述激光器為：在深紫外石英基底(1)上，磁控濺射有層疊交替的二氧化硅層(2)、二氧化鈦層(3)周期結(jié)構(gòu)，相鄰兩層的二氧化硅層、二氧化鈦層記為一對，則深紫外石英基底上設(shè)有3-20對二氧化硅層、二氧化鈦層，與深紫外石英基底直接接觸的為二氧化硅層或二氧化鈦層，周期結(jié)構(gòu)的最上層有一層雙層殼核殼量子點CdTe@CdSe@ZnS層(4)；CdTe@CdSe@ZnS雙層殼核殼量子點為：是以CdTe為納米晶體核心、以CdSe為中間殼層、以ZnS最外層外殼的雙層殼核殼結(jié)構(gòu)；量子點在三個維度的尺寸均小于10nm；

包括以下步驟：

(1)CdTe核心的制備：

利用水相合成法制備CdTe核心，將新制備的過量NaHTe溶液添加到含N₂飽和的Cd(NO₃)₂溶液中，利用NaOH將pH值調(diào)整到8-9，并加入谷胱甘肽(GSH)作為穩(wěn)定劑；在溶液中加入少量的氨作為額外的穩(wěn)定劑和PH控制器，得到CdTe核納米晶體；

Cd²⁺/HTe^-的摩爾比固定在2:1-4:1之間，Cd²⁺/GSH摩爾比固定在1:2-1:3之間；

(2)CdSe中間殼層的制備：

利用連續(xù)離子層吸附反應技術(shù)(SILAR)制備CdSe殼；將0.4-0.8mmol過量NaBH₄溶解在2-4ml水中，在N₂下加入0.2-0.4mmol的Se粉，得到NaHSe溶液即Se前驅(qū)體溶液，摩爾濃度為0.05-0.2mmol/ml；將步驟(1)純化的CdTe核納米晶體懸浮在脫氣水中，用NaOH將pH值調(diào)節(jié)至10-11；摩爾比為1:2-1:3的Cd(NO₃) ₂·4H₂O和谷胱甘肽(GSH)組成Cd²⁺多肽前驅(qū)體，溶于去離子水組成Cd²⁺摩爾濃度為0.01-0.012mmol/ml的Cd²⁺多肽前驅(qū)體，用NaOH調(diào)節(jié)PH值到10-11；將Cd²⁺多肽前驅(qū)體和Se前驅(qū)體溶液同時邊滴加到90℃-100℃CdTe核納米晶體懸浮液中，邊滴加邊攪拌CdTe核納米晶體懸浮液，滴加完之后繼續(xù)攪拌反應10-30min得到質(zhì)量百分比濃度為1％-10％，CdTe/CdSe納米晶體；Cd²⁺多肽前驅(qū)體中Cd²⁺的摩爾數(shù)與Se前驅(qū)體溶液中與Se摩爾數(shù)之比大于1:1；

(3)ZnS外殼的制備：

將谷胱甘肽(GSH)和Zn(NO₃)₂溶解在純水中，隨后用NaOH調(diào)節(jié)pH值到10-11得到Zn²⁺前體溶液；將步驟(2)純化后的CdTe/CdSe納米晶體中加入硫脲和Zn²⁺前體溶液，將pH值也調(diào)節(jié)至10-11，混合后反應30-60分鐘，收集混合物，在冰浴中冷卻以淬滅反應；最后使用2-丙醇和苯酚沉淀納米晶體，離心純化后，重新懸浮在純水中；

制備ZnS殼時，反應混合物中Zn²⁺/硫脲摩爾比為1：1-2:1，Zn²⁺/GSH摩爾比為1:2-1:3，CdTe/CdSe納米晶體每毫摩CdTe/CdSe納米晶體與Zn²⁺的摩爾比為1.25:1-1:1；

(4)DBR的制備

利用磁控濺射技術(shù)在深紫外石英基底上，將二氧化硅、二氧化鈦以交替排列方式組成周期結(jié)構(gòu)；

(5)表面量子點激光器制備

將量子點滴加于DBR構(gòu)成表面顆粒激光器，滴加后在密閉環(huán)境下保持數(shù)小時，再進行第二次滴加，如此反復3-5次。

2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，NaHTe制備：將1.2mmol-1.5mmol NaBH₄、0.3mmol-0.45mmolTe加入4-6mL脫氣水中，進行磁力攪拌，待反應液變?yōu)槿榘咨珎溆谩?/p>