本项目对六重对称ZnO微纳米单晶结构的生长与微腔构建、回音壁模(WGM)激光、生物分子的表面修饰与传感等开展了一系列的深入而系统的研究,取得了重要的创新性成果。研究过程中共发表SCI论文44篇,其中影响因子3.0以上的13篇,同时申请发明专利16项。突出的表现为(1)首次在室温下获得了单光子与多光子泵浦的模式结构清晰的WGM激光发射,并成功地实现了两个或多微腔的组合,并揭示了微腔中电子-空穴等离子体、激子极化激元等物理效应。首次测量了单根ZnO微腔中WGM激光发射强度的空间分布,给出了WGM激光振荡的直接的实验证据。(2)突破了传统器件的设计思路,成功构建了ZnO微棒/p-GaN异质结激光二极管,在室温下获得了模式结构可控的电泵浦的紫外激光。(3)在纳米ZnO表面成功进行了生物分子组装,构建了酶促反应传感器和免疫反应传感器。特别是CA19-9抗源-抗体免疫反应传感器可望用于高致命性恶性肿瘤胰腺癌的诊断;利用多量子点标记,实现了结肠癌的施药与药效、胰岛素的载药和血糖检测等技术的集成。
英文主题词Whispering-gallery mode; Angular-resolution; Electrically pumped UV lasing; Biosensor