Baru-baru ini, tim Profesor David Di dari Fakultas Sains dan Teknik Optoelektronik Universitas Zhejiang/Haining International Joint College, Peneliti Zou Chen, dan Profesor Zhao Baodan mengembangkan laser perovskit yang digerakkan secara elektrik pertama di dunia. Ini adalah laser "-rongga ganda" yang berisi dua rongga mikro optik. Ini mengintegrasikan subunit mikrokavitasi kristal perovskit tunggal-batas rendah dan subunit LED perovskit mikrokavitasi berdaya tinggi ke dalam perangkat yang sama, sehingga membentuk struktur multi-lapisan yang ditumpuk secara vertikal.
Laser semikonduktor baru ini memerlukan arus minimum (arus ambang batas) sebesar 92 A/cm² untuk memancarkan cahaya, yang merupakan satu tingkat besarnya lebih rendah dibandingkan laser semikonduktor organik terbaik. Ia juga menunjukkan stabilitas yang sangat baik dan memungkinkan modulasi cepat pada bandwidth 36,2 MHz, menjadikannya kandidat yang menjanjikan untuk aplikasi dalam transmisi data, komputasi, dan biomedis pada chip. Makalah penelitian ini diterbitkan di *Nature* pada 27 Agustus.
Ada banyak jenis laser, dan saat ini, bahan laser baru seperti semikonduktor perovskit, semikonduktor organik, dan titik kuantum menunjukkan keunggulan yang signifikan. Di antara bahan-bahan tersebut, semikonduktor perovskit memiliki janji teknis yang luar biasa karena spektrum emisinya yang dapat disesuaikan (mampu menghasilkan berbagai warna) dan ambang batas emisi laser yang sangat rendah dalam kondisi pemompaan optik (yaitu, yang digerakkan oleh cahaya).
Namun, pengembangan laser perovskit yang digerakkan secara elektrik telah lama menjadi tantangan terbesar di bidang optoelektronik perovskit dan tetap menjadi tujuan bersama yang dikejar oleh banyak tim peneliti di seluruh dunia.
"Untuk mencapai emisi laser yang digerakkan secara elektrik, kami menciptakan struktur-rongga ganda yang terintegrasi. Pendekatan kami melibatkan pengintegrasian secara kompak subunit LED perovskit mikrokavitasi berdaya tinggi dengan subunit mikrokavitasi perovskit-tunggal-berkualitas tinggi dalam satu perangkat," jelas David Di, penulis terkait makalah tersebut. Perangkat ini secara efisien memasangkan sejumlah besar foton yang dihasilkan oleh LED perovskit mikrokavitasi di bawah eksitasi listrik ke dalam mikrokavitas kedua, yang mana foton tersebut merangsang media penguatan perovskit kristal tunggal untuk menghasilkan sinar laser.
"Meskipun prinsip operasi terpadu yang digerakkan oleh elektro-tidaklah rumit, kami masih menghadapi banyak tantangan saat mulai membuat laser," kata Zou Chen, salah satu penulis makalah tersebut. Saat tim mengatasi setiap rintangan satu per satu, perasaan gembira dan kegembiraan yang tak terlukiskan muncul saat mereka mengamati spektrum laser yang telah lama ditunggu-tunggu untuk pertama kalinya dengan penggerak listrik.
