Peking háskólinn áttaði sig á Perovskite stöðugri leysir uppsprettu minni en 1 fermetra míkron

Peking háskólinn áttaði sig á Perovskiteleysir uppsprettaminni en 1 ferningur míkron
Það er mikilvægt að smíða stöðugan leysir uppsprettu með tækjasvæði sem er minna en 1μm2 til að uppfylla litla orkunotkunarkröfu um sjón-samtengingu á flísum (<10 FJ Bit-1). Eftir því sem stærð tækisins minnkar eykst sjón- og efnistap verulega, þannig að það er mjög krefjandi að ná stærð undir-míkron tækjum og stöðugri sjóndælingu á leysirheimildum. Undanfarin ár hafa Halide Perovskite efni fengið mikla athygli á sviði stöðugra ljósdælaðra leysir vegna mikils sjónræns ávinnings þeirra og einstaka exciton polariton eiginleika. Tækjasvæði Perovskite samfelld leysiruppsprettur sem greint er frá hingað til er enn meira en 10μm2, og submicron leysir uppsprettur þurfa allir pulsed ljós með hærri dæluorkuþéttleika til að örva.

Til að bregðast við þessari áskorun útbjó rannsóknarhópur Zhang Qing frá School of Materials Science and Engineering of Peking University með góðum árangri hágæða Perovskite submicron stak kristalefni til að ná stöðugum ljósdælu leysirheimildum með tækjasvæði allt að 0,65μm2. Á sama tíma kemur ljóseindin í ljós. Verkunarháttur exciton polariton í submicron stöðugu ljósdælu lasing ferli er djúpt skilið, sem veitir nýja hugmynd um þróun smærrar þröskulds hálfleiðara leysir. Niðurstöður rannsóknarinnar, sem ber heitið „Stöðug bylgjudældi perovskite leysir með tækjasvæði undir 1 μM2,“ voru nýlega birtar í háþróuðum efnum.

Í þessari vinnu var ólífrænt perovskite CSPBBR3 stakt kristal míkronblað framleitt á safír undirlag með efnafræðilegri gufuútfellingu. Það kom fram að sterk tenging perovskite excitons við hljóðvegg örveru ljóseindir við stofuhita leiddi til myndunar excitonic polariton. Með röð sönnunargagna, svo sem línuleg til ólínulegs losunarstyrk, þröngt línubreidd, umbreytingu á losun og umbreytingu á staðbundnum samhengi við þröskuldinn, er stöðugur sjóndælur flúrljómun Lase af undir-míkron-stórum CSPBBR3 einum kristal staðfestur og tækið svæði undir-micron-stór er allt að 0,65μm2. Á sama tíma kom í ljós að þröskuldur submicron leysir uppspretta er sambærilegur og í stórum stærð leysir uppspretta og getur jafnvel verið lægri (mynd 1).

Mynd 1. Stöðug sjóndælur submicron CSPBBR3Laser ljósgjafa

Ennfremur kannar þessi vinna bæði tilrauna og fræðilega og leiðir í ljós fyrirkomulag exciton-skautaðra excitons við framkvæmd submicron stöðugra leysirheimilda. Aukin ljóseiningar-exciton tenging í submicron perovskites leiðir til verulegrar aukningar á hópbrotsvísitölunni í um það bil 80, sem eykur verulega háttinn til að bæta upp fyrir tap tapsins. Þetta hefur einnig í för með sér Perovskite submicron leysir uppsprettu með hærri árangursríkan örveruþátt og þrengri losunarlínubreidd (mynd 2). Verkunarhættan veitir einnig nýja innsýn í þróun smástærðar, lág-þröskulds leysir byggðar á öðrum hálfleiðara efnum.

Mynd 2. Verkunarháttur undir-míkron leysir uppspretta með excitonic polarizons

Song Jiepeng, Zhibo nemandi 2020 frá School of Materials Science and Engineering of Peking University, er fyrsti höfundur blaðsins og Peking háskólinn er fyrsta eining blaðsins. Zhang Qing og Xiong Qihua, prófessor í eðlisfræði við Tsinghua háskólann, eru samsvarandi höfundar. Verkið var studd af National Natural Science Foundation of China og Peking Science Foundation fyrir framúrskarandi ungt fólk.