新型纳米盘的转印技术精确定位的纳米线激光器

半导体纳米线 (NW) 激光器提供相干光源高度本地化的排放与极小小的脚印。这种激光器可能因而有革命性 photonics.1–3 的确领域的潜力，，NW 激光器预计将在未来的光电系统，即发挥关键作用，在纳米光子学中的应用集成电路片上通信和计算、 医疗保健、 超小型激光传感器和光细胞接口，用于生物 sciences.1–3 NW 激光器的极小尺寸然而，意味着它是技术上的挑战，准确操作，并将其纳入功能系统。他们从实验室环境中对现实生活的过渡，工业相关产品因此是有限的。

在过去，为新创建的操作提出了几种方法。这些包括光学镊子，4 朗缪尔-布洛杰特装配过程，5 使用显微镜探头、 6 或接触印刷 techniques.7 所有这些技术，但是，有关联的问题。例如，核武器国家必须在解决方案、 复杂设备是需要、 他们提供减少定位精度，他们不允许个别核武器国家被操纵，或异构核武器国家不能集成在同一系统内。单 NW 激光精确、 简单和高效操作因而是仍然要实现。

在研究所的光子学 (IOP) 英国斯特拉斯克莱德大学的我们因而开发一种新技术 — — 称为纳米转移印花 (纳米-TP) — — 对付的挑战单 NW 激光 manipulation.8，9 转让印刷技术 （由约翰 · 罗杰斯在 Illinois10 大学最初引入） 涉及的聚合物邮票以受控的方式捕捉半导体结构，随后将他们释放到不同基质上使用。这种方法为混合制作的各种新型光电系统提供了革命的平台 （例如，半导体激光器印上硅 substrates11 和 Led 打印上灵活和钻石 substrates12）。反过来，这些系统在许多不同的技术，可见的光通信、 灵活光电子学和光子集成电路等有很大的影响。

在我们使用定制的聚合物 microstamps （μ-邮票），减少了尺寸和受控的形状，来捕获/释放磷化铟 (InP) NW lasers.13 制作 （在澳洲国立大学） 我们在我们的工作中使用的激光器 nw 向我们纳米 TP 技术，我们长大垂直对齐的 InP 核武器国家在 InP 衬底上，如图 1 （a） 所示。在执行之前我们纳米 TP 研究，我们从生长基质中移除核武器国家和使用的机械手段，随机将他们分散到硅 （矽） 基片上︰ 见图 1 （b）。最后的激光器有激光的发射 — — 看到 Figure 1(c) — — ∼840 — — 890nm 波长 range.13 室温

制造我们 μ 邮票，我们用聚二甲基硅氧烷 (PDMS)，即，弹性和胶粘剂的聚合物，符合 NW 时紧贴着它的形状。NW 因此坚持 μ 邮票，并使其捕获。解除了我们的方法在西北部之后, 我们配合 μ 邮票 （NW 附加) 在目标位置辅助衬底上 （那里然后释放 NW）。图 2.8 中体现的不同的机制和我们纳米 TP 过程的阶段

我们也习惯我们纳米 TP 方法证明精确转移的 InP 核武器国家具有不同维度 （即，435、 660，和 920nm 的直径） 从初级的硅衬底上异构的曲面 （例如，聚二甲基硅氧烷、 白炭黑或黄金） 的目标位置.8 我们找到核武器国家保留其激射的发射特性，纳米 TP 过程完成后。此外，我们的技术允许测微空间格局的形成从西北部激光器在不同衬底上。例如，我们在图 3 显示 ‘眼压’ 模式的明亮和黑暗的显微照片。我们制作这种模式 — — 在所有元素 (即，NWs) 都保留其激射的排放量 — — 用 435nm 直径 InP NWs.8

概括地说，我们开发了新型转印技术 — — 称为纳米 TP — — 使西北部激光器在异质衬底上的精确定位。我们也可以使用我们的方法将组织 NW 激光器到定制测微模式。值得注意的是，核武器国家保留其激射的排放量，甚至在 TP 协议完成后。我们的使能技术，从而开辟了 NW 激光器上功能纳米光子学系统准确地加以整合的潜力新路线。我们未来的计划涉及的纳米-TP NW 激光器纳入灯泵浦技术平台上，使用和，因而开发减少的足迹纳米光子集成电路为在信息和通信技术 （例如，集成的纳米光源在片上通信/计算系统） 和医疗服务中的应用 （例如，纳米激光器集成传感模块）。

为提供财政支助这项工作是由斯特拉斯克莱德大学 （通过斯特拉斯克莱德总理奖学金项目）、 澳大利亚研究理事会，英国工程和物理科学研究理事会 （授予 EP/I029141/1）。我们感谢澳大利亚国家的制造工厂，行为节点进入增长设施用于这项工作。