Università ta 'Peking realizzati perovskite kontinwusors tal-laseriżgħar minn 1 mikron kwadru
Huwa importanti li jinbena sors tal-lejżer kontinwu b'erja ta 'apparat inqas minn 1μm2 biex jissodisfa r-rekwiżit ta' konsum baxx ta 'enerġija ta' interkonnessjoni ottika fuq iċ-ċippa (<10 fJ bit-1). Madankollu, hekk kif id-daqs tal-apparat jonqos, it-telf ottiku u materjali jiżdied b'mod sinifikanti, għalhekk il-kisba tad-daqs tal-apparat sub-micron u l-ippumpjar ottiku kontinwu tas-sorsi tal-lejżer huwa estremament ta 'sfida. F'dawn l-aħħar snin, materjali ta 'l-alid perovskite rċevew attenzjoni estensiva fil-qasam tal-lejżers ippumpjati ottikament kontinwu minħabba l-qligħ ottiku għoli tagħhom u l-proprjetajiet uniċi tal-polariton exciton. Iż-żona tal-apparat ta 'sorsi tal-lejżer kontinwi perovskite rrappurtati s'issa għadha akbar minn 10μm2, u s-sorsi tal-lejżer submicron kollha jeħtieġu dawl pulsat b'densità ogħla tal-enerġija tal-pompa biex jistimulaw.
Bi tweġiba għal din l-isfida, il-grupp ta 'riċerka ta' Zhang Qing mill-Iskola tax-Xjenza u l-Inġinerija tal-Materjali tal-Università ta 'Peking ipprepara b'suċċess materjali ta' kristall wieħed submicron perovskite ta 'kwalità għolja biex jiksbu sorsi tal-lejżer ta' ippumpjar ottiku kontinwu b'żona ta 'apparat baxx daqs 0.65μm2. Fl-istess ħin, il-foton jiġi żvelat. Il-mekkaniżmu ta 'exciton polariton fil-proċess ta' lasing ippumpjat ottikament kontinwu submicron huwa mifhum profondament, li jipprovdi idea ġdida għall-iżvilupp ta 'lejżers semikondutturi ta' limitu baxx ta 'daqs żgħir. Ir-riżultati tal-istudju, bit-titlu "Lejżers Perovskite Ippumpjati minn Mewġ Kontinwu b'Erja tal-Apparat Taħt 1 μm2", ġew ippubblikati reċentement f'Materjali Avvanzati.
F'dan ix-xogħol, il-folja tal-mikron tal-kristall wieħed inorganiku CsPbBr3 kienet ippreparata fuq sottostrat taż-żaffir permezz ta 'depożizzjoni kimika tal-fwar. Ġie osservat li l-akkoppjar qawwi ta 'excitons perovskite mal-fotoni tal-mikrokavità tal-ħajt tal-ħoss f'temperatura tal-kamra rriżulta fil-formazzjoni ta' polariton excitonic. Permezz ta 'serje ta' evidenza, bħal intensità ta 'emissjoni lineari għal mhux lineari, wisa' ta 'linja dejqa, trasformazzjoni ta' polarizzazzjoni ta 'emissjoni u trasformazzjoni ta' koerenza spazjali fil-limitu, il-lase ta 'fluworexxenza kontinwa ottikament ippumpjat ta' kristall wieħed CsPbBr3 ta 'daqs sub-micron huwa kkonfermat, u ż-żona tal-apparat huwa baxx daqs 0.65μm2. Fl-istess ħin, instab li l-limitu tas-sors tal-lejżer submicron huwa komparabbli ma 'dak tas-sors tal-lejżer ta' daqs kbir, u jista 'saħansitra jkun aktar baxx (Figura 1).
Figura 1. CsPbBr3 submicron ippumpjat ottikament kontinwusors tad-dawl tal-laser
Barra minn hekk, dan ix-xogħol jesplora kemm b'mod sperimentali kif ukoll teoretikament, u jiżvela l-mekkaniżmu ta 'excitons polarizzati exciton fir-realizzazzjoni ta' sorsi kontinwi tal-laser submicron. L-akkoppjar imtejjeb photon-exciton f'perovskites submicron jirriżulta f'żieda sinifikanti fl-indiċi refrattiv tal-grupp għal madwar 80, li jżid sostanzjalment il-qligħ tal-mod biex jikkumpensa għat-telf tal-mod. Dan jirriżulta wkoll f'sors tal-laser submicron perovskite b'fattur ta 'kwalità ogħla ta' mikrokavità effettiva u wisa 'tal-linja ta' emissjoni idjaq (Figura 2). Il-mekkaniżmu jipprovdi wkoll għarfien ġdid dwar l-iżvilupp ta 'lejżers ta' daqs żgħir u b'limitu baxx ibbażati fuq materjali semikondutturi oħra.
Figura 2. Mekkaniżmu ta 'sors tal-lejżer sub-micron bl-użu ta' polariżoni eċċitoniċi
Song Jiepeng, student Zhibo tal-2020 mill-Iskola tax-Xjenza u l-Inġinerija tal-Materjali tal-Università ta 'Peking, hija l-ewwel awtur tal-karta, u l-Università ta' Peking hija l-ewwel unità tal-karta. Zhang Qing u Xiong Qihua, professur tal-Fiżika fl-Università ta 'Tsinghua, huma l-awturi korrispondenti. Ix-xogħol kien appoġġjat mill-Fondazzjoni Nazzjonali tax-Xjenza Naturali taċ-Ċina u l-Fondazzjoni tax-Xjenza ta 'Beijing għal Żgħażagħ Pendenti.
Ħin tal-post: Settembru-12-2023