Selama bertahun -tahun, para insinyur telah mencari cara yang lebih baik untuk membangun laser kecil dan efisien yang dapat diintegrasikan langsung ke chip silikon, langkah kunci menuju komunikasi optik dan komputasi yang lebih cepat dan lebih mampu.
Laser komersial saat ini sebagian besar terbuat dari III - V semikonduktor yang ditanam pada substrat khusus - Proses yang membuatnya sulit dan mahal untuk digabungkan dengan teknologi silikon utama. Semua - film perovskite anorganik telah muncul sebagai alternatif yang menjanjikan karena dapat diproduksi dengan murah, bekerja dengan banyak jenis substrat, dan menawarkan sifat optik yang kuat.
Tetapi satu hambatan utama telah menghalangi jalan: pada suhu kamar, sulit untuk mendapatkan laser perovskite untuk berjalan dalam mode kontinu atau dekat - tanpa cepat kehilangan pembawa muatan mereka untuk efek yang dikenal sebagai rekombinasi auger.
Sebuah tim peneliti di Universitas Zhejiang sekarang telah menunjukkan metode sederhana untuk mengatasi masalah ini, yang mengarah ke merekam - pengaturan kinerja untuk laser perovskite di bawah Operasi Berkelanjutan -.
Seperti yang dilaporkan diFotonik canggih, pendekatan mereka menggunakan aditif amonium yang mudah menguap selama proses anil dari film perovskite polikristalin. Aditif ini memicu "rekonstruksi fase" yang menghilangkan fase dimensi - rendah yang tidak diinginkan, mengurangi saluran yang mempercepat rekombinasi auger. Hasilnya adalah struktur 3D murni yang lebih baik mempertahankan pembawa muatan yang diperlukan untuk merugikan, tanpa menambahkan kehilangan optik yang signifikan.
Untuk memahami peningkatan, tim menganalisis bagaimana elektron dan lubang bergabung kembali dalam kondisi pemompaan yang berbeda. Rekombinasi auger - di mana energi dari elektron rekombinasi - pasangan lubang diberikan kepada pembawa lain alih -alih dipancarkan sebagai cahaya - menjadi sangat bermasalah ketika lampu input dikirim dalam pulsa yang lebih panjang atau balok kontinu.
Dalam situasi tersebut, injeksi pembawa terjadi pada skala waktu yang mirip dengan atau lebih lama dari masa hidup auger, yang menyebabkan kehilangan operator yang cepat dan mencegah pembangunan - meningkatkan inversi populasi yang diperlukan untuk pengisapan. Dengan menekan proses ini, para peneliti mampu mempertahankan kepadatan pembawa yang diperlukan untuk emisi yang distimulasi secara efisien.
Dengan film -film mereka yang dioptimalkan, tim membangun satu - mode vertikal - permukaan rongga - memancarkan laser (vcsel) yang mencapai ambang penguasa rendah 17,3 μj/cm² dan faktor kualitas yang mengesankan dari 3850 di bawah qua engah {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{. Kinerja ini menandai yang terbaik yang dilaporkan hingga saat ini untuk laser perovskite dalam rezim ini.
Hasilnya menunjuk ke arah rute praktis untuk membuat laser perovskite kinerja {{0} {0} tinggi yang dapat bekerja di bawah gelombang- {1} {1 {{1} yang didorong secara elektrik -} untuk integrasi mereka ke dalam chip fotonik di masa mendatang dan pengembang optoelektronik yang dapat dikenakan atau berpotensi fleksibel.
