钙钛矿表面等离激元激光器利用钙钛矿材料优异光学性能及表面等离激元效应,可以实现突破衍射极限的室温激光发射,在光互联、生物探测、医疗、纳米光刻、数据存储等领域有广泛应用前景。品质因子（Q）是表征谐振腔光学损耗的重要参数,小的品质因子意味着大的光学损耗,使得激光器具有较高的激光阈值,在器件使用过程中会产生大量焦耳热,导致器件寿命较短,同时存在能耗大的问题,不利于激光器的集成应用。因此,高品质因子钙钛矿表面等离激元激光器的研究有待进一步研究。增益介质形貌与金属薄膜表面平整度对钙钛矿表面等离激元激光器阈值与品质因子有重要影响。金属基底的表面形貌要求有较低的表面粗糙度来减小损耗。增益介质多为纳米线结构,其较小的接触面积使其具有较大的边缘与界面损耗,存在品质因子较低的问题。本文将以甲胺铅碘钙钛矿纳米片材料作增益介质,二氧化硅为间隔层,银为金属基底,制备金属-绝缘体-半导体（SIM）结构表面等离激元激光器,将高品质回音壁谐振腔和表面等离激元相结合,利用金属-绝缘体基底与钙钛矿结构较大的接触面积,在提高光学反馈的同时减小散射损耗,以期实现具有高品质因子的低阈值表面等离激元激光发射。本论文研究内容主要包括以下几个方面:1.制备平整金属-介质膜。金属-介质膜的表面粗糙度对其与增益材料之间结合程度有重要影响,影响激子与表面等离激元之间的能量转移过程及表面散射损耗的大小,进而对激光阈值产生影响,本文通过添加氧化铝层和提高磁控溅射沉积速率的方法制备出表面粗糙度约为1nm的银薄膜,并在此基础上制备二氧化硅薄膜,表面粗糙度小于1.5nm,基本满足SIM结构制备要求。2.使用热释放法无损转移钙钛矿纳米片。由于云母衬底对泵浦光有较强吸收,不利于SIM结构的制备与表征,必须对钙钛矿纳米片进行转移。本文对热释放转移法进行研究,将具有规则形状的甲胺铅碘钙钛矿纳米片转移到不同基底上,并通过XRD和AFM对转移前后的MAPb I3进行表征,证明该过程为无损转移。3.制备钙钛矿纳米片表面等离激元激光器并进行初步表征。将钙钛矿纳米片增益介质引入SIM结构中,其较大的接触面积使边缘和界面散射损耗将得到显著抑制,并保证了光子与等离激元之间的模态重叠,对激子与表面等离激元之间的能量转移起有效促进作用,能够提供足够的光学增益来补偿损耗,实现激光阈值的降低。在以上两步操作基础上,将钙钛矿纳米片转移到预先制备好的薄膜上得到SIM结构表面等离激元激光器。通过自建反射光路,由343nm波长的飞秒脉冲激光器对激光器进行室温激发,观察到阈值为41.53μJ/cm2的激光发射行为,低于已报道的同结构表面等离激元激光器。在44.36μJ/cm2能量密度下,778.65nm波长处激射峰半高全宽为0.44nm,Q值大于1700。综上所述,本文采用热释放法实现了钙钛矿纳米片的无损转移,并基于钙钛矿纳米片增益介质制备的表面等离激元激光器实现了低阈值高品质因子的室温激光发射。