Universitas Peking sadar perovskite kontinyusumber laserleuwih leutik batan 1 micron kuadrat
Kadé ngawangun sumber laser kontinyu kalawan aréa alat kirang ti 1μm2 pikeun minuhan sarat konsumsi énergi low on-chip interkonéksi optik (<10 fJ bit-1).Sanajan kitu, salaku ukuran alat nurun, karugian optik jeung bahan ngaronjat sacara signifikan, jadi achieving ukuran alat sub-micron jeung ngompa optik kontinyu sumber laser pisan nangtang.Dina taun anyar, bahan perovskite halida geus narima perhatian éksténsif dina widang laser optik ngompa kontinyu alatan gain optik tinggi maranéhanana jeung sipat exciton polariton unik.Wewengkon alat tina sumber laser kontinyu perovskite dilaporkeun sajauh ieu masih leuwih gede ti 10μm2, sarta sumber laser submicron sadayana merlukeun lampu pulsed kalawan dénsitas énergi pompa luhur pikeun merangsang.
Dina respon kana tantangan ieu, grup panalungtikan Zhang Qing ti Sakola Bahan Élmu sarta Téknik Universitas Peking hasil disiapkeun kualitas luhur perovskite submicron bahan kristal tunggal pikeun ngahontal sumber laser ngompa optik kontinyu kalawan aréa alat sakumaha low sakumaha 0.65μm2.Dina waktos anu sami, foton diungkabkeun.Mékanisme exciton polariton di submicron kontinyu optik ngompa prosés lasing ieu deeply dipikaharti, nu nyadiakeun gagasan anyar pikeun ngembangkeun lasers semikonduktor bangbarung low ukuranana leutik.Hasil ulikan, judulna "Kontinyu Wave ngompa Perovskite Lasers kalawan Area Alat handap 1 μm2," nembe diterbitkeun dina Advanced Bahan.
Dina karya ieu, perovskite anorganik CsPbBr3 lambar micron kristal tunggal ieu disiapkeun dina substrat inten biru ku déposisi uap kimiawi.Hal ieu dititénan yén gandeng kuat excitons perovskite jeung poton microcavity témbok sora dina suhu kamar nyababkeun formasi polariton excitonic.Ngaliwatan runtuyan bukti, kayaning inténsitas émisi linier mun nonlinier, rubak garis sempit, transformasi polarisasi émisi jeung transformasi kohérénsi spasial dina bangbarung, lase fluoresensi optik ngompa kontinyu tina sub-micron-ukuran CsPbBr3 kristal tunggal dikonfirmasi, sarta aréa alat. nyaeta sahandapeun 0,65μm2.Dina waktu nu sarua, kapanggih yén bangbarung tina sumber laser submicron comparable jeung sumber laser badag-ukuran, komo bisa jadi leuwih handap (Gambar 1).
Gambar 1. Submicron dipompa optik kontinyu CsPbBr3sumber cahaya laser
Salajengna, karya ieu explores duanana ékspérimén jeung téoritis, sarta nembongkeun mékanisme exciton-polarized excitons dina realisasi sumber laser kontinyu submicron.Gandeng photon-exciton ditingkatkeun dina perovskites submicron ngakibatkeun kanaékan signifikan dina indéks réfraktif grup mun ngeunaan 80, nu substansi ngaronjatkeun gain mode pikeun ngimbangan leungitna mode.Ieu ogé ngahasilkeun sumber laser submicron perovskite kalayan faktor kualitas microcavity éféktif luhur sarta linewidth émisi sempit (Gambar 2).Mékanismena ogé nyayogikeun wawasan énggal ngeunaan pamekaran laser ukuran alit-ambang rendah dumasar kana bahan semikonduktor anu sanés.
Gambar 2. Mékanisme sumber laser sub-micron ngagunakeun polarzon excitonic
Song Jiepeng, murid Zhibo 2020 ti Sakola Ilmu Bahan sareng Téknik Universitas Peking, mangrupikeun panulis kertas munggaran, sareng Universitas Peking mangrupikeun unit kertas munggaran.Zhang Qing sareng Xiong Qihua, profésor Fisika di Universitas Tsinghua, mangrupikeun panulis anu cocog.Karya ieu dirojong ku National Science Foundation of China jeung Beijing Science Foundation for Outstanding Young People.
waktos pos: Sep-12-2023