Pekingská univerzita si uvedomila nepretržitý perovskitlaserový zdrojmenší ako 1 štvorcový mikrón
Je dôležité zostaviť kontinuálny laserový zdroj s plochou zariadenia menším ako 1 μm2, aby sa splnilo požiadavka na nízku spotrebu energie optického prepojenia na čipe (<10 FJ BIT-1). Avšak ako sa veľkosť zariadenia zmenšuje, optické a straty materiálu sa výrazne zvyšujú, takže dosiahnutie veľkosti podm-mikrónového zariadenia a kontinuálne optické čerpanie laserových zdrojov je mimoriadne náročné. V posledných rokoch sa Halogest Perovskitovo materiály venovali rozsiahla pozornosť v oblasti nepretržitých opticky čerpaných laserov kvôli ich vysokému optickému zisku a jedinečným vlastnostiam Exciton Polaritton. Oblasť zariadenia kontinuálnych laserových zdrojov perovskitu, ktoré sa doteraz uvádzajú, je stále väčšia ako 10μm2 a všetky submikrónové laserové zdroje vyžadujú na stimuláciu pulzného svetla s vyššou hustotou energie čerpadla.
V reakcii na túto výzvu výskumná skupina Zhang Qing zo School of Materials Science and Engineering of Peking University úspešne pripravila vysoko kvalitný perovskit submikrónový materiál na dosiahnutie kontinuálneho optického čerpacieho laserového laserových zdrojov s plochou zariadenia tak nízkou ako 0,65μm2. Zároveň sa odhaľuje fotón. Mechanizmus excitonového polaritonu v submikrónovom kontinuálnom opticky čerpanom procese lasingu je hlboko pochopený, čo poskytuje nový nápad na vývoj polovodičových laserov s nízkou prahovou hodnotou s nízkou veľkosťou. Výsledky štúdie s názvom „Perovskitové lasery s kontinuálnymi vlnami s plochou zariadenia pod 1 μm2“ boli nedávno uverejnené v pokročilých materiáloch.
V tejto práci sa na sfírovom substráte pripravil anorganický perovskit CSPBBR3 Mikrónka mikronicónový list chemickou depozíciou pary. Zistilo sa, že silné spojenie perovskitových excitov so zvukovou stenou fotónmi pri teplote miestnosti viedlo k vytvoreniu excitonického polaritonu. Prostredníctvom série dôkazov, ako je lineárna až nelineárna intenzita emisií, úzka šírka čiary, transformácia polarizácie emisií a transformácia priestorovej koherencie pri prahu, je potvrdená kontinuálna opticky čerpaná fluorescenčná Láza submikronovej veľkosti CSPBBR3. Zároveň sa zistilo, že prahová hodnota zdroja submikrónového laserového zdroja je porovnateľná s prahom veľkého zdroja laserového zdroja a môže byť dokonca nižší (obrázok 1).
Obrázok 1. Kontinuálne opticky čerpané submikrón CSPBBR3laserový zdroj svetla
Táto práca ďalej skúma experimentálne aj teoreticky a odhaľuje mechanizmus exciton-polarizovaných excitov pri realizácii submikrónových kontinuálnych laserových zdrojov. Zvýšené spojenie fotónov-exciton v submikrónových perovskitoch vedie k významnému zvýšeniu indexu lomu skupiny na približne 80, čo podstatne zvyšuje prírastok režimu, aby sa kompenzovala strata režimu. To tiež vedie k perovskitu submikrónu laserovému zdroju s vyšším efektívnym faktorom kvality mikrokavity a užšou šírkou emisnej linky (obrázok 2). Mechanizmus tiež poskytuje nové pohľady na vývoj laserov s nízkym prúdom v malej veľkosti založených na iných polovodičových materiáloch.
Obrázok 2. Mechanizmus submikronového laserového zdroja pomocou excitonických polarizónov
Song Jiepeng, študent Zhibo z roku 2020 zo School of Materials Science and Engineering of Peking University, je prvým autorom papiera a Peking University je prvou jednotkou papiera. Zhang Qing a Xiong Qihua, profesor fyziky na Tsinghua University, sú zodpovedajúcimi autormi. Prácu podporila Národná prírodovedná nadácia Číny a Pekingová vedecká nadácia pre vynikajúcich mladých ľudí.
Čas príspevku: sep-12-2023