公开(公告)号：CN117348154A

公开(公告)日：2024-01-05

申请号：CN202311232750.7

申请日：2023-09-22

Applicant: 电子科技大学长三角研究院(湖州)

Inventor： 郭小伟 ,  陈顺之 ,  李若禺 ,  何逸洲

IPC: G02B6/122 ,  G02B6/12 ,  G02B1/00 ,  G02B6/02 ,  G02B6/42

Abstract: 本发明公开了一种基于拓扑光子结构的硅发光实现方法其包括以下结构：硅发光结构由生长在硅基底上的周期性排布的微纳级柱状晶栅和硅基底构成，微纳级柱状晶栅呈周期性排布，作为垂直腔激光阵列。每个微纳级柱状晶栅由上下布拉格反射镜与中间硅量子点构成，每个微纳级别的柱状晶栅高3～7微米，横截面直径1.5～3微米。相邻微纳级柱状晶栅依间距大小分为压缩结构与拉伸结构，两种结构拥有不同的拓扑不变量，二者交界处满足了拓扑边缘态，形成能量定向流动腔，在硅量子点吸收波长处形成角态模式，能量高度集中，显著提升此处外量子效率，形成拓扑光子发光界面。通过改变压缩结构区域与拉伸结构区域分布，可以改变拓扑发光界面形状。也可以通过选用不同规格以及不同表面处理的的硅量子点构建微纳级柱状晶栅，实现不同频率的激发光。通过选用不同几何形状的微纳级柱状晶栅，或对微纳级柱状晶栅进行不同的几何形状周期性排列，以适应不同的发光需求。优点是结合了硅量子点技术与拓扑光子结构，利用成熟的硅制造工艺，有利于商业生产。