Nakaamgo ang Peking University og usa ka perovskite continuous laser source nga mas gamay kay sa 1 square micron.

Nakaamgo ang Peking University og usa ka perovskite continuoustinubdan sa lasermas gamay kay sa 1 square micron
Importante ang pagtukod og padayon nga tinubdan sa laser nga adunay gilapdon sa device nga ubos sa 1μm2 aron matubag ang ubos nga kinahanglanon sa konsumo sa enerhiya sa on-chip optical interconnection (<10 fJ bit-1). Apan, samtang mokunhod ang gidak-on sa device, ang pagkawala sa optical ug materyal modaghan pag-ayo, busa ang pagkab-ot sa gidak-on sa sub-micron device ug padayon nga optical pumping sa mga tinubdan sa laser usa ka dakong hagit. Sa bag-ohay nga mga tuig, ang mga materyales sa halide perovskite nakadawat og dakong atensyon sa natad sa padayon nga optically pumped lasers tungod sa ilang taas nga optical gain ug talagsaon nga exciton polariton properties. Ang gilapdon sa device sa perovskite continuous laser sources nga gitaho hangtod karon mas dako pa sa 10μm2, ug ang mga tinubdan sa submicron laser tanan nanginahanglan og pulsed light nga adunay mas taas nga pump energy density aron ma-stimulate.

Agig tubag niining hagit, ang grupo sa panukiduki ni Zhang Qing gikan sa School of Materials Science and Engineering sa Peking University malampusong nag-andam og taas nga kalidad nga perovskite submicron single crystal nga mga materyales aron makab-ot ang padayon nga optical pumping laser sources nga adunay device area nga ubos sa 0.65μm2. Sa samang higayon, ang photon gipadayag. Ang mekanismo sa exciton polariton sa submicron continuous optically pumped lasing process nasabtan pag-ayo, nga naghatag og bag-ong ideya alang sa pagpalambo sa gagmay nga low threshold semiconductor lasers. Ang mga resulta sa pagtuon, nga giulohan og "Continuous Wave Pumped Perovskite Lasers with Device Area Below 1 μm2," bag-o lang gipatik sa Advanced Materials.

Niini nga trabaho, ang inorganic perovskite CsPbBr3 single crystal micron sheet giandam sa sapphire substrate pinaagi sa chemical vapor deposition. Naobserbahan nga ang kusog nga pagkabit sa perovskite excitons uban sa sound wall microcavity photons sa temperatura sa kwarto miresulta sa pagporma sa excitonic polariton. Pinaagi sa sunod-sunod nga mga ebidensya, sama sa linear ngadto sa nonlinear emission intensity, narrow line width, emission polarization transformation ug spatial coherence transformation sa threshold, ang padayon nga optically pumped fluorescence lase sa sub-micron-sized CsPbBr3 single crystal nakumpirma, ug ang device area kay ubos ra sa 0.65μm2. Sa samang higayon, nakit-an nga ang threshold sa submicron laser source ikatandi sa large-size laser source, ug mahimo pa gani nga mas ubos (Figure 1).

Hulagway 1. Padayon nga gibomba nga submicron nga CsPbBr3tinubdan sa kahayag sa laser

Dugang pa, kini nga trabaho nagsuhid sa eksperimento ug teyorya, ug nagpadayag sa mekanismo sa exciton-polarized excitons sa pagkaamgo sa submicron continuous laser sources. Ang gipauswag nga photon-exciton coupling sa submicron perovskites miresulta sa usa ka dakong pagtaas sa group refractive index ngadto sa mga 80, nga dako nga nagdugang sa mode gain aron mabayran ang mode loss. Kini miresulta usab sa usa ka perovskite submicron laser source nga adunay mas taas nga epektibo nga microcavity quality factor ug mas pig-ot nga emission linewidth (Figure 2). Ang mekanismo naghatag usab og bag-ong mga panabut sa pag-uswag sa gagmay, ubos nga threshold lasers base sa ubang mga materyales sa semiconductor.

Hulagway 2. Mekanismo sa tinubdan sa sub-micron laser gamit ang excitonic polarizons

Si Song Jiepeng, usa ka estudyante sa Zhibo sa 2020 gikan sa School of Materials Science and Engineering sa Peking University, mao ang unang awtor sa papel, ug ang Peking University mao ang unang yunit sa papel. Si Zhang Qing ug Xiong Qihua, propesor sa Physics sa Tsinghua University, mao ang mga katugbang nga awtor. Ang trabaho gisuportahan sa National Natural Science Foundation of China ug sa Beijing Science Foundation for Outstanding Young People.