Universiti Peking menyedari perovskite berterusanSumber laserlebih kecil daripada 1 mikron persegi
Adalah penting untuk membina sumber laser yang berterusan dengan kawasan peranti kurang daripada 1μm2 untuk memenuhi keperluan penggunaan tenaga yang rendah bagi interkoneksi optik cip (<10 fj bit-1). Walau bagaimanapun, apabila saiz peranti berkurangan, kerugian optik dan bahan meningkat dengan ketara, jadi mencapai saiz peranti sub-mikron dan pam optik berterusan sumber laser sangat mencabar. Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, bahan -bahan perovskite halida telah mendapat perhatian yang luas dalam bidang laser optik optik yang berterusan kerana keuntungan optik yang tinggi dan sifat -sifat polariton yang unik. Kawasan peranti perovskite sumber laser berterusan yang dilaporkan setakat ini masih lebih besar daripada 10μm2, dan sumber laser submicron semua memerlukan cahaya berdenyut dengan ketumpatan tenaga pam yang lebih tinggi untuk merangsang.
Sebagai tindak balas kepada cabaran ini, kumpulan penyelidikan Zhang Qing dari Sekolah Sains Bahan dan Kejuruteraan Universiti Peking berjaya menyediakan bahan-bahan kristal tunggal perovskite yang berkualiti tinggi untuk mencapai sumber laser optik yang berterusan dengan kawasan peranti serendah 0.65μm2. Pada masa yang sama, foton diturunkan. Mekanisme Polariton Exciton dalam Proses Lasing Optik Submicron yang berterusan secara optik difahami, yang memberikan idea baru untuk pembangunan saiz kecil laser semikonduktor ambang rendah. Hasil kajian yang berjudul "Gelombang Berterusan Memaming Perovskite Laser dengan Kawasan Peranti di bawah 1 μm2," baru -baru ini diterbitkan dalam Bahan Lanjutan.
Dalam kerja ini, lembaran mikron kristal tunggal perovskite perovskite disediakan pada substrat nilam oleh pemendapan wap kimia. Telah diperhatikan bahawa gandingan kuat perovskite excitons dengan foton mikrokaviti dinding bunyi pada suhu bilik mengakibatkan pembentukan polariton excitonic. Melalui satu siri bukti, seperti linear ke intensiti pelepasan tak linear, lebar garis sempit, transformasi polarisasi pelepasan dan transformasi koheren spatial pada ambang, lase pendarfluor optik yang berterusan optik cspbbr3 tunggal. Pada masa yang sama, didapati bahawa ambang sumber laser submicron adalah setanding dengan sumber laser bersaiz besar, dan bahkan boleh menjadi lebih rendah (Rajah 1).
Rajah 1. Submicron CSPBBR3 yang dipam optik berterusansumber cahaya laser
Selanjutnya, kerja ini meneroka kedua-dua eksperimen dan teoritis, dan mendedahkan mekanisme exciton yang tercelai dengan exciton dalam merealisasikan sumber laser berterusan submicron. Gandingan foton-exciton yang dipertingkatkan dalam perovskites submicron menghasilkan peningkatan yang ketara dalam indeks biasan kumpulan kepada kira-kira 80, yang secara substansial meningkatkan keuntungan mod untuk mengimbangi kehilangan mod. Ini juga menghasilkan sumber laser submicron perovskite dengan faktor kualiti mikrokaviti yang lebih tinggi dan linewidth pelepasan yang lebih sempit (Rajah 2). Mekanisme ini juga memberikan pandangan baru ke dalam pembangunan laser kecil, rendah ambang berdasarkan bahan semikonduktor yang lain.
Rajah 2. Mekanisme sumber laser sub-mikron menggunakan polarizon excitonic
Song Jiepeng, pelajar 2020 Zhibo dari Sekolah Sains Bahan dan Kejuruteraan Universiti Peking, adalah pengarang pertama kertas itu, dan Universiti Peking adalah unit pertama kertas. Zhang Qing dan Xiong Qihua, profesor fizik di Universiti Tsinghua, adalah penulis yang sepadan. Kerja ini disokong oleh Yayasan Sains Asli Negara China dan Yayasan Sains Beijing untuk golongan muda yang cemerlang.
Masa Post: Sep-12-2023