具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明：

本发明提出了一种量子点微激光器，如图1、2所示，该量子点微激光器以硅衬底的SOI晶片为载体，采用了悬浮硅盘结构。量子点微激光器的悬浮硅盘结构包括从下到上依次设置的硅衬底层1、第一二氧化硅层2、二氧化硅支柱层3和二氧化硅圆盘层4，在二氧化硅圆盘层4的上表面悬涂有量子点层5，量子点层5上设置有不同尺寸的多个量子点，在量子点层5上覆盖有第二二氧化硅层6。

在本发明实施例中，悬浮硅盘结构包括3个二氧化硅支柱层3，每个二氧化硅支柱层3支撑一个二氧化硅圆盘层4，且二氧化硅支柱层3通过缓冲氧化物刻蚀液（BOE）悬空制作而成。

第一二氧化硅层2和二氧化硅圆盘层4是硅在高温中退火所致，第二二氧化硅层6通过磁控溅射蒸镀制作而成。

在本发明量子点微激光器的量子点层5上设置有3种不同尺寸、同材料的量子点，量子点的材料为CdTe，量子点的尺寸分别为410nm、545nm和660nm，在受激辐射后，3种尺寸量子点在红绿蓝三种波段发光，并最终通过悬浮的圆盘微腔实现白光激光。

本发明还提出了一种量子点微激光器的制备方法，以制备悬浮硅盘结构的量子点微激光器，硅衬底700um，顶层硅厚度220nm，二氧化硅厚度2um为例，如图3、4所示，具体包括如下步骤：

S1、获取SOI晶片，并利用丙酮、无水乙醇和去离子水依次超声清洗SOI晶片，然后用氮气吹干SOI晶片；利用匀胶机在清洗吹干后的SOI晶片的上表面以4000转/分钟的转速旋涂光刻胶AZ-5214，旋涂时间为40s（光刻胶厚度为1.5微米），然后利用光学光刻技术在光刻胶层上定义圆盘微腔结构，本发明实施例中，需要定义3个尺寸相同且圆心位于同一水平线上的圆盘微腔结构，光刻机的型号为MA6。

S2、基于圆盘微腔结构，以光刻胶为掩膜，利用反应离子腐蚀技术（RIE）向下刻蚀SOI晶片，刻蚀深度为240nm，令SOI晶片表面形成3个圆盘结构，获得包含硅盘结构的SOI晶片。

S3、将包含硅盘结构的SOI晶片放入配好的氢氟酸与氟化氨水的混合溶液中，氢氟酸与氟化氨水的体积比例为1：6，利用BOE溶液对包含硅盘结构的SOI晶片进行悬空处理，悬空时间30s，生成支撑硅盘结构的硅支柱，硅支柱的高度为2um，进而获得包含悬浮硅盘的SOI晶片。硅的折射率为3.42，二氧化硅的折射率为1.45，由于光具有趋于在折射率大的介质中传播的特性，因此本发明设计了的二氧化硅支柱层3，利用二氧化硅支柱层3支撑二氧化硅圆盘层4，能够较大程度地分离硅层和二氧化硅圆盘层，减少损耗，从而提高量子点圆盘微腔的发光效率。

S4、在空气中对包含悬浮硅盘的SOI晶片进行高温退火处理，令SOI晶片上绝大部分硅层转化成二氧化硅层，具体的，令SOI晶片上的悬浮硅盘转化成二氧化硅圆盘层4，令SOI晶片上的硅支柱转化成二氧化硅支柱层3，令硅支柱下方的硅层转化成第一二氧化硅层2，SOI晶片最底部硅层为硅衬底层1，获得悬空硅盘结构。

S5、在二氧化硅圆盘层4上悬涂多个不同尺寸的多个量子点，获得量子点层5。本发明实施例中，量子点的材料为CdTe，量子点的尺寸分别为410nm、545nm和660nm。由于量子点的尺寸较小，所以本发明采用悬涂方法，悬涂简单并且容易获得高品质低阈值激光，此外，本发明还利用先进的微纳加工技术设计并制备悬浮硅盘微腔。

S6、利用磁控溅射技术在量子点层5上蒸镀一层厚度为100nm的二氧化硅，获得第二二氧化硅层6，至此，完成量子点微激光器的制作。

与传统的量子阱激光器（量子线激光器）相比，本发明量子点激光器具有分立的态密度函数，因此具有更加优越的性能。本发明量子点微激光器设计了悬浮硅盘结构，利用二氧化硅支柱层在较大程度上分离硅层和二氧化硅圆盘层，能够减少损耗，从而提高量子点圆盘微腔的发光效率，具有更低的阈值电流密度、更高的阈值电流温度稳定性、更高的微分增益、更高的调制带宽、对衬底缺陷不敏感等优点。本发明制备方法的工艺简单，获得由柱状支撑的且边缘光滑的悬浮硅盘结构，能够降低结构的弯曲损耗和侧面粗糙引起的散射损耗。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。