Nanolaser basierend auf der Struktur der Oberflächenplasmonen-Verstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung (Surface Plasmon Amplification by Stimulated Emission of Radiation, Spaser) sind ein wichtiger Weg zur Realisierung von auf dem Chip integrierten kohärenten Lichtquellen, die die Beugungsgrenze durchbrechen. In dieser Arbeit wurde eine hybride Wellenleiter-Oberflächenplasmonen-Struktur basierend auf Glass/Ag/SiO₂/kolloidalen Quantenpunkten (CQDs) entworfen und hergestellt, und die verstärkte spontane Emission (Amplified Spontaneous Emission, ASE) grüner ZnCdSe/ZnS Kern-Schale-Quantenpunkte in dieser Struktur untersucht. Die Struktur unterstützt stark lokalisierte hybride Wellenleiter-Oberflächenplasmon-Moden, das optische Feld ist stark in der ultradünnen (~15 nm) SiO₂-Zwischenschicht lokalisiert. Unter dem Einfluss des Purcell-Effekts ist die Fluoreszenzlebensdauer der CQDs in der Spaser-Struktur im Vergleich zu reinem CQD-Film signifikant verkürzt und zeigt ein bi-exponentielles Abklingverhalten. Unter optischer Pumpbedingung realisiert das Gerät eine TM-polarisierte ASE mit niedrigem Schwellenwert von 86 µJ∙cm⁻² und einem linearen Polarisationsgrad von 0,91; der Divergenzwinkel ist vor und nach dem Schwellenwert deutlich reduziert. Diese Untersuchung offenbart die Regelmäßigkeiten der Steuerung der ASE-Eigenschaften von CQDs durch den hybriden Wellenleiter-Oberflächenplasmon-Modus und liefert eine experimentelle Grundlage und physikalische Referenz für die Entwicklung lösungsbasierter, polarisationskontrollierter integrierter Nanolichtquellen auf dem Chip.

kolloidale Quantenpunkte; Oberflächenplasmon-Verstärkung durch stimulierte Emission; Oberflächenplasmonen; verstärkte spontane Emission