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钙钛矿纳米激光领域研究获得重要进展

导读: 近日,太原理工大学物理与光电工程学院李国辉博士、崔艳霞教授在钙钛矿纳米激光领域取得重要进展。

近日,太原理工大学物理与光电工程学院李国辉博士、崔艳霞教授在钙钛矿纳米激光领域取得重要进展。

芯片上的光电集成是未来信息科学技术的发展趋势,其中的关键之一就是纳米激光器。而纳米激光研制的终极目标是实现电泵浦。

与传统的半导体材料相比,钙钛矿具有长载流子寿命(10-100纳秒)、长扩散长度、高荧光产率以及波长可调谐等优点,在光伏、激光、光电探测器、发光二极管等领域有巨大的应用前景。

目前,钙钛矿纳米激光器都采用激光泵浦,由激光泵浦到电泵浦的关键之一就是降低激光产生的阈值从而降低注入电流密度。针对这一难题,李国辉博士、崔艳霞教授及其合作者采用化学气相沉积方法制备出表面达到原子级平滑(平均表面粗糙度小于2纳米)的形状规则的正三角形和正六边形钙钛矿纳米片,纳米片的边长低至27微米,厚度低至70纳米。

在激光特性研究的实验中,他们发现所制备原子级平滑的钙钛矿纳米片谐振腔显著降低了散射损耗从而大幅度提高了钙钛矿纳米片激光的性能,其谐振腔品质因子高达2600,激光的光谱线宽低至0.3纳米(测试受到光谱仪的光谱分辨率限制),相应地,激光产生的阈值也下降到18.7微焦每平方厘米,是目前同类激光器中全世界最低的。这一开创性的工作将有力的推动钙钛矿纳米激光研究的快速发展。

相关研究成果已发表在顶尖期刊《Advanced Functional materials》上。

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