Ilgus metus inžinieriai ieškojo geresnių būdų, kaip sukurti mažus, efektyvius lazerius, kuriuos galima integruoti tiesiai į silicio lustus, tai yra pagrindinis žingsnis link greitesnio, pajėgesnio optinio ryšio ir skaičiavimo.
Šiandienos komerciniai lazeriai dažniausiai yra gaminami iš III - V puslaidininkių, užaugintų ant specializuotų substratų - proceso, dėl kurio jiems sunku ir brangu derinti su pagrindine silicio technologija. Visi - neorganinės perovskito plėvelės atsirado kaip perspektyvi alternatyva, nes jos gali būti gaminamos nebrangiai, dirba su daugybe substrato tipų ir pasižymi stipriomis optinėmis savybėmis.
Bet viena pagrindinė kliūtis kliudė: kambario temperatūroje buvo sunku priversti perovskito lazerius bėgti ištisiniame ar šalia - ištisinių režimų, greitai neprarandant savo įkrovos nešėjų, žinomų kaip Auger rekombinacija.
Zhejiango universiteto tyrimų komanda dabar pademonstravo paprastą metodą, kaip išspręsti šią problemą, todėl įrašyti - perovskite lazerių, esančių netoli -, nustatymo nuolatinio veikimo veiklos rezultatų nustatymas.
Kaip praneštaIšplėstinė fotonika, jų požiūris naudojamas lakiųjų amonio priedų per polikristalinių perovskito plėvelių atkaitinimo procesą. Šis priedas sukelia „fazės rekonstrukciją“, kuri pašalina nepageidaujamus žemus - matmenų fazes, sumažinant kanalus, kurie pagreitina Augerio rekombinaciją. Rezultatas yra gryna 3D struktūra, kuri geriau išsaugo krūvio nešiklius, reikalingus lazeriui, nepridedant reikšmingų optinių nuostolių.
Norėdami suprasti patobulinimą, komanda išanalizavo, kaip elektronai ir skylės rekombinuoja skirtingomis siurbimo sąlygomis. Augerio rekombinacija -, kur energija iš rekombinacijos elektrono - skylių pora skiriama kitam laikikliui, o ne skleidžiama kaip šviesa -, tampa ypač problemiška, kai įvesties šviesa tiekiama ilgesniuose impulsuose ar nuolatiniuose sijose.
Tokiomis situacijomis nešiklio įpurškimas įvyksta panašiai kaip ar ilgesnis nei ilgesnis nei „Auger“ eksploatavimo laikas, todėl greitas nešiklio praradimas ir užkirsti kelią statybai - padidinti gyventojų inversiją, reikalingą lazeriui. Slopindami šį procesą, tyrėjai sugebėjo išlaikyti nešiklio tankį, reikalingą efektyviam stimuliuojamam emisijai.
Su optimizuotomis plėvelėmis komanda sukūrė vieną - režimą vertikalus - ertmės paviršius -, skleidžiantis lazerį (VCSEL), kuris pasiekė žemą lazulio slenkstį, kuris yra 17,3 μJ/cm², ir įspūdingas kokybės koeficientas 3850, esant Quasi - tęstiniam nanos pūtimui. Šis spektaklis žymi geriausią iki šiol apie „Perovskite“ lazerį šiame režime.
Rezultatai nurodo praktinį kelią, kaip padaryti aukštą - našumo perovskite lazerius, kurie galėtų veikti iš tikrųjų ištisiniais - banga arba elektriškai varomomis sąlygomis - pagrindiniais jų integracijos į būsimus fotoninius lustus ir potencialiai lankstus ar nešiojamus optoelektroninius prietaisus.
