Selama bertahun -tahun, para jurutera telah mencari cara yang lebih baik untuk membina laser kecil yang efisien yang boleh diintegrasikan secara langsung ke cip silikon, langkah utama ke arah komunikasi optik yang lebih cepat, lebih berkebolehan dan pengkomputeran.
Laser komersil hari ini kebanyakannya dibuat dari III - v Semikonduktor yang ditanam pada substrat khusus - proses yang menjadikan mereka sukar dan mahal untuk bergabung dengan teknologi silikon arus perdana. Semua filem perovskite - telah muncul sebagai alternatif yang menjanjikan kerana mereka boleh dihasilkan dengan murah, bekerja dengan banyak jenis substrat, dan menawarkan sifat optik yang kuat.
Tetapi satu halangan utama telah berdiri di jalan: Pada suhu bilik, sukar untuk mendapatkan laser perovskite untuk berjalan di mod berterusan atau berhampiran - tanpa cepat kehilangan pembawa caj mereka untuk kesan yang dikenali sebagai penggabungan auger.
Pasukan penyelidikan di Zhejiang University kini telah menunjukkan satu kaedah mudah untuk mengatasi masalah ini, yang membawa kepada rekod - menetapkan prestasi untuk laser perovskite di bawah operasi berterusan -.
Seperti yang dilaporkan dalamFotonik maju, Pendekatan mereka menggunakan aditif ammonium yang tidak menentu semasa proses penyepuhlindapan filem perovskite polikristalin. Ini bahan tambahan mencetuskan "rekonstruksi fasa" yang menghilangkan fasa dimensi - yang tidak diingini, mengurangkan saluran yang mempercepat penggabungan semula. Hasilnya adalah struktur 3D tulen yang lebih baik mengekalkan pembawa caj yang diperlukan untuk lasing, tanpa menambah kehilangan optik yang signifikan.
Untuk memahami peningkatan, pasukan menganalisis bagaimana elektron dan lubang rekombin di bawah keadaan pam yang berbeza. Rekombinasi Auger - di mana tenaga dari elektron rekombinasi - pasangan lubang diberikan kepada pembawa lain dan bukannya dipancarkan sebagai cahaya - menjadi sangat bermasalah apabila lampu input disampaikan dalam denyutan yang lebih panjang atau rasuk berterusan.
Dalam situasi tersebut, suntikan pembawa berlaku pada skala masa yang sama atau lebih lama daripada seumur hidup auger, yang membawa kepada kehilangan pembawa cepat dan menghalang membina - up dari penyongsangan populasi yang diperlukan untuk lasing. Dengan menindas proses ini, para penyelidik dapat mengekalkan kepadatan pembawa yang diperlukan untuk pelepasan yang rangsangan yang cekap.
Dengan filem yang dioptimumkan, pasukan membina satu - mod menegak - permukaan rongga - memancarkan laser (vcsel) yang mencapai ambang lasing rendah 17.3 μJ/cm² Prestasi ini menandakan yang terbaik dilaporkan setakat ini untuk laser perovskite dalam rejim ini.
Hasilnya menunjuk ke arah laluan praktikal untuk membuat laser perovskite prestasi tinggi - yang boleh berfungsi di bawah gelombang - yang berterusan - atau keadaan elektrik yang didorong oleh elektrik - penting untuk integrasi mereka ke dalam cip fotonik masa depan dan peranti optoelectronic yang boleh fleksibel atau dipakai.
