Univerza Peking je uresničila neprekinjeni laserski vir Perovskita, manjši od 1 kvadratnega mikrona

Univerza Peking je uresničila perovskit neprekinjenoLaserski virmanjši od 1 kvadratnega mikrona
Pomembno je konstruirati neprekinjen laserski vir z območjem naprave, manjše od 1 μm2, da zadostimo nizki potrebi po porabi energije optične medsebojne povezave na čipu (<10 FJ bit-1). Ker pa se velikost naprave zmanjšuje, se optične in materialne izgube znatno povečajo, zato je doseganje velikosti naprave pod-mikrona in neprekinjeno optično črpanje laserskih virov izjemno zahtevno. V zadnjih letih so halogenidni perovskitni materiali deležni obsežne pozornosti na področju neprekinjenih optično črpanih laserjev zaradi visokega optičnega dobička in edinstvenih lastnosti Excitona Polaritona. Dosedajo območje naprave Perovskite neprekinjenih laserskih virov še vedno večje od 10 μm2, in submikronski laserski viri zahtevajo impulzno svetlobo z večjo gostoto energije črpalke.

Kot odgovor na ta izziv je raziskovalna skupina Zhang Qing s šole za znanost o materialih in inženiring univerze Peking uspešno pripravila visokokakovostne enojne kristalne materiale Perovskite submicron, da bi dosegli neprekinjene optične črpajoče laserske vire z nizko 0,65 μm2. Hkrati se razkrije foton. Mehanizem Excitonovega polaritona v submikronskem neprekinjenem optično črpanem postopku lasiranja je globoko razumljeno, ki ponuja novo idejo za razvoj majhnih velikosti polprevodniških laserjev z majhno velikostjo. Rezultati študije z naslovom "Perovskitni laserji z neprekinjenim valom z območjem naprave pod 1 μm2" so bili nedavno objavljeni v naprednih materialih.

V tem delu smo na safirnem substratu pripravili anorganski perovskit CSPBBR3 enojna kristalna mikron mikron mikron z nanašanjem kemičnih hlapov. Opaženo je bilo, da je močna povezava perovskitnih ekscitonov z mikrokavskimi fotonami zvočne stene pri sobni temperaturi povzročila tvorbo ekscitonskega polaritona. Z vrsto dokazov, kot so linearna do nelinearna intenzivnost emisij, ozka širina linije, transformacija polarizacije emisije in prostorska koherenca na pragu, je neprekinjena optično črpana fluorescenčna laza pod-mikronskega velikosti CSPBBR3 enojna kristal in območje, ki je naprave kot 0,65 µm2. Obenem je bilo ugotovljeno, da je prag vira Laser Permicron primerljiv s merjenjem laserskega vira velike velikosti in je lahko celo nižji (slika 1).

Slika 1. Nenehni optično črpani submikron CSPBBR3Laserski vir svetlobe

Poleg tega to delo raziskuje tako eksperimentalno kot teoretično in razkriva mehanizem ekscitonskih ekscitonov pri uresničevanju neprekinjenih laserskih virov submikrona. Izboljšana sklopka fotona-ekscitona v submikronskih perovskitih povzroči znatno povečanje indeksa refrakcije skupine na približno 80, kar znatno poveča dobiček načina, da nadomesti izgubo načina. To ima za posledico tudi laserski vir Perovskite submicron z večjim učinkovitim faktorjem kakovosti mikrokavitosti in ožjo širino emisij (slika 2). Mehanizem ponuja tudi nov vpogled v razvoj laserjev z majhnimi velikosti, ki temeljijo na drugih polprevodniških materialih.

Slika 2. Mehanizem sub-mikronskega laserskega vira z uporabo ekscitonskih polarizonov

Song Jiepeng, študent Ziba 2020 iz šole za materiale in inženirstvo univerze Peking, je prvi avtor prispevka, Univerza Peking pa je prva enota prispevka. Zhang Qing in Xiong Qihua, profesor fizike na univerzi Tsinghua, sta ustrezni avtorji. Delo sta podprla Nacionalna naravoslovna fundacija Kitajske in Pekinška znanstvena fundacija za izjemne mlade.