Sylweddolodd Prifysgol Peking Perovskite yn barhausffynhonnell laserllai nag 1 micron sgwâr
Mae'n bwysig adeiladu ffynhonnell laser barhaus gydag ardal dyfais llai na 1μM2 i fodloni gofyniad defnydd ynni isel rhyng-gysylltiad optegol ar sglodion (<10 FJ BIT-1). Fodd bynnag, wrth i faint y ddyfais leihau, mae colledion optegol a materol yn cynyddu'n sylweddol, felly mae cyflawni maint dyfeisiau is-micron a phwmpio optegol parhaus ffynonellau laser yn hynod heriol. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae deunyddiau perovskite halid wedi cael sylw helaeth ym maes laserau parhaus wedi'u pwmpio yn optegol oherwydd eu hennill optegol uchel a'u priodweddau polariton exciton unigryw. Mae ardal ddyfais ffynonellau laser parhaus perovskite a adroddir hyd yn hyn yn dal i fod yn fwy na 10μm2, ac mae ffynonellau laser submicron i gyd yn gofyn am olau pylsog gyda dwysedd egni pwmp uwch i ysgogi.
Mewn ymateb i'r her hon, llwyddodd y grŵp ymchwil o Zhang Qing o'r Ysgol Gwyddoniaeth Deunyddiau a Pheirianneg Prifysgol Peking i baratoi deunyddiau grisial sengl submicron Perovskite o ansawdd uchel i gyflawni ffynonellau laser pwmpio optegol parhaus gydag ardal dyfais mor isel â 0.65μm2. Ar yr un pryd, datgelir y ffoton. Deellir yn ddwfn mecanwaith polariton exciton yn y broses lasio dan bwmpio optegol submicron, sy'n darparu syniad newydd ar gyfer datblygu laserau lled -ddargludyddion trothwy isel maint bach. Cyhoeddwyd canlyniadau'r astudiaeth, o'r enw “Parhaus Wave Pumped Perovskite Lasers gydag ardal ddyfais o dan 1 μm2,” yn ddiweddar mewn deunyddiau uwch.
Yn y gwaith hwn, paratowyd y ddalen micron grisial sengl Perovskite anorganig CSPBBR3 ar swbstrad saffir gan ddyddodiad anwedd cemegol. Gwelwyd bod cyplu cryf excitonau perovskite gyda'r ffotonau microcavity wal sain ar dymheredd ystafell wedi arwain at ffurfio polariton excitonig. Trwy gyfres o dystiolaeth, megis dwyster allyriadau llinellol i aflinol, lled llinell gul, trawsnewid polareiddio allyriadau a thrawsnewid cydlyniant gofodol ar y trothwy, cadarnheir y glas fflwroleuedd parhaus pwmpio optegol o grisial sengl CSPBBR3 maint is-ficron, ac mae ardal y ddyfais mor isel â 0.66666 Ar yr un pryd, darganfuwyd bod trothwy ffynhonnell laser submicron yn debyg i ffynhonnell y laser maint mawr, a gall fod yn is hyd yn oed (Ffigur 1).
Ffigur 1. Submicron CSPBBR3 wedi'i bwmpio yn optegol barhausffynhonnell golau laser
Ymhellach, mae'r gwaith hwn yn archwilio'n arbrofol ac yn ddamcaniaethol, ac yn datgelu mecanwaith excitonau polariaidd exciton wrth wireddu ffynonellau laser parhaus submicron. Mae'r cyplu ffoton-exciton gwell mewn perovskites submicron yn arwain at gynnydd sylweddol ym mynegai plygiannol y grŵp i oddeutu 80, sy'n cynyddu'r enillion modd yn sylweddol i wneud iawn am y golled modd. Mae hyn hefyd yn arwain at ffynhonnell laser submicron perovskite gyda ffactor ansawdd microcavity effeithiol uwch a lled llinell allyriadau culach (Ffigur 2). Mae'r mecanwaith hefyd yn darparu mewnwelediadau newydd i ddatblygu laserau trothwy isel maint bach yn seiliedig ar ddeunyddiau lled-ddargludyddion eraill.
Ffigur 2. Mecanwaith ffynhonnell laser is-micron gan ddefnyddio polarizons excitonig
Song Jiepeng, myfyriwr Zhibo 2020 o Ysgol Gwyddor Deunyddiau a Pheirianneg Prifysgol Peking, yw awdur cyntaf y papur, a Phrifysgol Peking yw uned gyntaf y papur. Zhang Qing a Xiong Qihua, Athro Ffiseg ym Mhrifysgol Tsinghua, yw'r awduron cyfatebol. Cefnogwyd y gwaith gan Sefydliad Gwyddoniaeth Naturiol Cenedlaethol Tsieina a Sefydliad Gwyddoniaeth Beijing ar gyfer pobl ifanc ragorol.
Amser Post: Medi-12-2023