Pandan plizyè ane, enjenyè yo te chèche pi bon fason pou bati ti lazer, efikas ki ka entegre dirèkteman sou bato Silisyòm, yon etap kle nan direksyon pi vit, plis kapab kominikasyon optik ak informatique.
Lazè komèsyal jodi a yo sitou te fè soti nan III-V semi-kondiktè grandi sou espesyalize substrats-yon pwosesis ki fè yo difisil ak koute chè yo konbine ak teknoloji endikap Silisyòm. Tout-inòganik fim perovskite te parèt kòm yon altènatif pwomèt paske yo ka pwodwi inexpensively, travay ak anpil kalite substra, epi yo ofri pwopriyete fò optik.
Men, yon sèl gwo obstak te kanpe nan chemen an: nan tanperati chanm, li te difisil jwenn lazer perovskite nan kouri nan kontinyèl oswa tou pre-kontinyèl mòd san yo pa byen vit pèdi transpòtè chaj yo nan yon efè li te ye tankou rekombinasyon auger.
Yon ekip rechèch nan Zhejiang University te kounye a demontre yon metòd senp simonte pwoblèm sa a, ki mennen ale nan dosye-anviwònman pèfòmans pou lazer perovskite anba tou pre-kontinyèl operasyon.
Jan yo te rapòte nanFotonik avanse, apwòch yo sèvi ak yon aditif amonyòm temèt pandan pwosesis la rkwir nan polikristalin perovskite fim. Sa a aditif deklannche yon "rekonstriksyon faz" ki retire vle faz ki ba-dimansyon, diminye chanèl ki akselere recombination auger. Rezilta a se yon estrikti pi 3D ki pi byen prezève transpòtè yo chaj ki nesesè pou lasing, san yo pa ajoute siyifikatif pèt optik.
Pou konprann amelyorasyon an, ekip la analize ki jan elektwon ak twou recombine nan diferan kondisyon ponpe. Auger recombination-kote enèji ki sòti nan yon pè recombining elèktron-twou yo bay yon lòt konpayi asirans olye pou yo emèt kòm limyè-vin espesyalman pwoblèm lè se limyè a opinyon lage nan pulsasyon pi long oswa travès kontinyèl.
Nan sitiyasyon sa yo, piki konpayi asirans rive sou yon delè menm jan ak oswa pi lontan pase tout lavi a auger, ki mennen ale nan pèt konpayi asirans rapid ak anpeche bati-up nan envèsyon popilasyon ki nesesè pou lasing. Pa siprime pwosesis sa a, chèchè yo te kapab kenbe siksè akademik dansite yo konpayi asirans ki nesesè pou efikas emisyon ankouraje.
Avèk fim optimize yo, ekip la bati yon sèl-mòd vètikal-kavite sifas-émettant lazè (VCSEL) ki reyalize yon papòt ki ba lazè nan 17.3 μJ/cm ² ak yon faktè bon jan kalite enpresyonan nan 3850 anba kazi-kontinyèl nanosecond ponpe. Pèfòmans sa a make pi bon an rapòte nan dat pou yon lazè perovskite nan rejim sa a.
Rezilta yo montre nan yon wout pratik pou fè lazer perovskit pèfòmans-wo ki ta ka travay anba vre kontinyèl-onn oswa elektrik kondwi jalons-kle pou entegrasyon yo nan bato fotonik nan lavni ak aparèy optoelectronic ki kapab fleksib oswa portable.
