Peking Universitéit realiséiert engem perovskite kontinuéierlechLaser Quellméi kleng wéi 1 Quadratmikron
Et ass wichteg eng kontinuéierlech Laserquell mat engem Apparatgebitt manner wéi 1μm2 ze konstruéieren fir de nidderegen Energieverbrauchfuerderung vun der op-Chip optescher Verbindung (<10 fJ Bit-1) z'erreechen. Wéi och ëmmer, wéi d'Apparatgréisst erofgeet, ginn optesch a materiell Verloschter wesentlech erop, sou datt d'Ënnermikron-Apparatgréisst a kontinuéierlech optesch Pompel vu Laserquellen z'erreechen ass extrem Erausfuerderung. An de leschte Joren hunn Halogenid Perovskite Materialien extensiv Opmierksamkeet am Beräich vun kontinuéierlech optesch gepompelte Laser kritt wéinst hirem héijen opteschen Gewënn an eenzegaartegen Exzitonpolaritoneigenschaften. Den Apparat Beräich vun perovskite kontinuéierlech Laser Quellen gemellt bis elo ass nach méi grouss wéi 10μm2, an submicron Laser Quellen all verlaangen pulsed Liicht mat méi héich Pompel Energie Dicht ze stimuléieren.
Als Äntwert op dës Erausfuerderung huet d'Fuerschungsgrupp vum Zhang Qing vun der School of Materials Science and Engineering vun der Peking University erfollegräich qualitativ héichwäerteg Perovskite Submikron Eenkristallmaterialien virbereet fir kontinuéierlech optesch Pompel Laserquellen mat engem Apparatgebitt esou niddereg wéi 0.65μm2 z'erreechen. Zur selwechter Zäit gëtt de Photon opgedeckt. De Mechanismus vun exciton polariton am submicron kontinuéierlech opteschen pompelen lasing Prozess zudéifst verstanen, déi eng nei Iddi fir d'Entwécklung vun kleng Gréisst niddereg-Schwelle semiconductor Laser gëtt. D'Resultater vun der Studie, mam Titel "Continuous Wave Pumped Perovskite Lasers with Device Area Below 1 μm2", goufen viru kuerzem an Advanced Materials publizéiert.
An dëser Aarbecht gouf den anorganesche Perovskit CsPbBr3 Eenkristall Mikronplack op Saphirsubstrat duerch chemesch Dampdepositioun virbereet. Et gouf beobachtet datt déi staark Kopplung vu Perovskit-Exzitonen mat de Schallwand-Mikrocavitéit-Photonen bei Raumtemperatur zu der Bildung vun excitonic Polariton gefouert huet. Duerch eng Serie vu Beweiser, wéi linear bis net-linear Emissiounsintensitéit, schmuel Linn Breet, Emissioun Polariséierungstransformatioun a raimlech Kohärenztransformatioun um Schwell, gëtt déi kontinuéierlech optesch gepompelt Fluoreszenz Lase vum sub-mikrongréissten CsPbBr3 Eenkristall bestätegt, an d'Apparatberäich bestätegt. ass esou niddereg wéi 0,65μm2. Zur selwechter Zäit gouf festgestallt datt d'Schwell vun der submikron Laserquell vergläichbar ass mat deem vun der grousser Laserquell, a ka souguer méi niddereg sinn (Dorënner 1).
Figur 1. Kontinuéierlech opteschen pompelen submicron CsPbBr3Laser Liichtquell
Weider exploréiert dës Aarbecht souwuel experimentell wéi theoretesch, a weist de Mechanismus vun exciton-polariséierter Exzitonen an der Realisatioun vun submikron kontinuéierleche Laserquellen. Déi verstäerkte Photon-Exciton-Kopplung an submikron Perovskiten resultéiert zu enger bedeitender Erhéijung vum Gruppbriechungsindex op ongeféier 80, wat de Modusgewënn wesentlech erhéicht fir de Modusverloscht ze kompenséieren. Dëst resultéiert och an engem perovskite submicron Laser Quell mat engem méi héich effikass microcavity Qualitéit Faktor an eng méi enk Emissioun linewidth (Dorënner 2). De Mechanismus gëtt och nei Abléck an d'Entwécklung vun kleng-Gréisst, niddereg-Schwelle Laser baséiert op aner semiconductor Materialien.
Figur 2. Mechanismus vun Ënner-Mikrolaser Quell excitonic polarizons benotzt
Song Jiepeng, en 2020 Zhibo Student vun der School of Materials Science and Engineering vun der Peking University, ass den éischten Auteur vum Pabeier, an d'Peking University ass déi éischt Eenheet vum Pabeier. Zhang Qing an Xiong Qihua, Professer fir Physik op der Tsinghua Universitéit, sinn déi entspriechend Autoren. D'Aarbecht gouf ënnerstëtzt vun der National Natural Science Foundation vu China an der Beijing Science Foundation for Outstanding Young People.
Post Zäit: Sep-12-2023