Obwohl ZnO-Laser in Bezug auf Verstärkungseigenschaften erhebliche Vorteile aufweisen, beschränkt der Ätzprozess des ZnO-Materials die Herstellung von Mikrokavitäten beliebiger Größe und behindert somit die On-Chip-Anwendung. In dieser Arbeit wurden hängende ZnO-Mikroscheibenarrays durch strukturiertes ZnO-Wachstum auf isoliertem Silizium (SOI) hergestellt, und die Struktur, Morphologie und photolumineszente (PL) Eigenschaften der Mikrokavitäten systematisch untersucht. Die Mikrokavitäten besitzen eine kreisförmige Struktur, und unter der gemeinsamen Wirkung von Oberflächenspannung und Spannung zeigt die ZnO-Mikroscheibe eine einzigartige ringförmige Struktur mit glatter Seitenwandoberfläche. Die ZnO-Mikroscheibe (Durchmesser 8 μm) erzeugte optisch gepumpte Ultraschalllaserresonatormoden (WGMs) mit einer Gütezahl (Q) von über 1300. Interessanterweise unterstützt die gute optische Qualität des MikrokavitätsZnO-Mikroscheibchens aufgrund der Verstärkung der Wechselwirkung zwischen Licht und Materie die Bandlückenrestrukturierung (BGR) im ZnO-Material im hohen Anregungszustand, und der Lasermodus wird dabei mit moduliert. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass das Laserspektrum mit steigender Pumpleistung einen Blauverschiebung durch den Burstein-Moss-Effekt (BM) und eine Rotverschiebung durch den Elektron-Loch-Plasma-Effekt (EHP) erfährt.

Zinkoxid; Mikroscheibe; abstimmbarer Laser; Molekularstrahlepitaxie