Mühendisler yıllarca, doğrudan silikon yongalarına entegre edilebilen küçük, verimli lazerler inşa etmenin daha iyi yollarını aradılar, daha hızlı, daha yetenekli optik iletişim ve hesaplamaya doğru önemli bir adım.
Bugünün ticari lazerleri çoğunlukla III - V, uzman substratlar üzerinde yetiştirilen yarı iletkenlerden -, ana akım silikon teknolojisi ile birleşmeleri zor ve maliyetli hale getiren bir işlem. Tüm - inorganik perovskit filmleri umut verici bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır, çünkü bunlar ucuz bir şekilde üretilebilir, birçok substrat tipiyle çalışabilir ve güçlü optik özellikler sunabilirler.
Ancak büyük bir engel yolunda durdu: oda sıcaklığında, perovskit lazerlerinin sürekli veya yakın - sürekli modlarda çalışmasını sağlamak zor olmuştur.
Zhejiang Üniversitesi'ndeki bir araştırma ekibi, bu sorunun üstesinden gelmek için basit bir yöntem gösterdi ve -} - sürekli operasyon altında perovskit lazerleri için performans belirlemesine yol açtı.
Bildirildiği gibiGelişmiş fotonik, yaklaşımları polikristalin perovskit filmlerinin tavlama işlemi sırasında uçucu bir amonyum katkı maddesi kullanır. Bu katkı maddesi, istenmeyen düşük - boyutsal fazları ortadan kaldıran ve burgu rekombinasyonunu hızlandıran kanalları azaltan bir "faz rekonstrüksiyonunu" tetikler. Sonuç, önemli optik kayıp eklemeden lazing için gereken yük taşıyıcılarını daha iyi koruyan saf bir 3D yapıdır.
Gelişmeyi anlamak için ekip, elektronların ve deliklerin farklı pompalama koşullarında nasıl yeniden birleştiğini analiz etti. Auger rekombinasyonu -, burada bir rekombinasyon elektronundan enerji - delik çifti, - ışık olarak yayılmak yerine başka bir taşıyıcıya verilir.
Bu durumlarda, taşıyıcı enjeksiyonu, burgu ömrüne benzer veya daha uzun bir zaman ölçeğinde meydana gelir, bu da hızlı taşıyıcı kaybına yol açar ve lasing için gerekli popülasyon inversiyonunun - yapımını önler. Araştırmacılar, bu süreci bastırarak, verimli uyarılmış emisyon için gereken taşıyıcı yoğunluklarını sürdürebildiler.
Optimize edilmiş filmleri ile ekip, 17.3 μJ/cm² düşük lazing eşiği elde eden tek bir - mod dikey - boşluk yüzeyi - yayan lazer (VCSEL) ve quasi - seviyesinde etkileyici kalite faktörü olan 3850 kalite faktörü elde etti. Bu performans, bu rejimde bir perovskit lazeri için bugüne kadar bildirilen en iyi şeyleri işaret ediyor.
Sonuçlar, gelecekteki fotonik yongalara ve potansiyel olarak esnek veya giyilebilir optoelektronik bağlara entegrasyonları için gerçek sürekli -} dalga veya elektrikle tahrikli koşullar altında çalışabilen yüksek - performans perovskit lazerleri yapmak için pratik bir yola işaret etmektedir.
