ມະຫາວິທະຍາໄລປັກກິ່ງໄດ້ຮັບຮູ້ເຖິງ perovskite ຕໍ່ເນື່ອງແຫຼ່ງເລເຊີນ້ອຍກວ່າ 1 ຕາລາງໄມຄຣອນ
ມັນເປັນສິ່ງສຳຄັນທີ່ຈະສ້າງແຫຼ່ງເລເຊີແບບຕໍ່ເນື່ອງທີ່ມີພື້ນທີ່ອຸປະກອນໜ້ອຍກວ່າ 1μm2 ເພື່ອຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການການໃຊ້ພະລັງງານຕ່ຳຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ທາງແສງໃນຊິບ (<10 fJ bit-1). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເມື່ອຂະໜາດຂອງອຸປະກອນຫຼຸດລົງ, ການສູນເສຍທາງແສງ ແລະ ວັດສະດຸເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ສະນັ້ນການບັນລຸຂະໜາດອຸປະກອນ sub-micron ແລະ ການສູບແສງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງແຫຼ່ງເລເຊີແມ່ນເປັນສິ່ງທ້າທາຍຫຼາຍ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ວັດສະດຸ halide perovskite ໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຂົງເຂດເລເຊີທີ່ສູບແສງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເນື່ອງຈາກການໄດ້ຮັບແສງສູງ ແລະ ຄຸນສົມບັດໂພລາຣິຕອນ exciton ທີ່ເປັນເອກະລັກ. ພື້ນທີ່ອຸປະກອນຂອງແຫຼ່ງເລເຊີແບບຕໍ່ເນື່ອງ perovskite ທີ່ລາຍງານມາຮອດປະຈຸບັນຍັງຫຼາຍກວ່າ 10μm2, ແລະ ແຫຼ່ງເລເຊີ submicron ທັງໝົດຕ້ອງການແສງ pulsed ທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານປັ໊ມສູງກວ່າເພື່ອກະຕຸ້ນ.
ເພື່ອຕອບສະໜອງຕໍ່ສິ່ງທ້າທາຍນີ້, ກຸ່ມຄົ້ນຄວ້າຂອງ Zhang Qing ຈາກໂຮງຮຽນວິທະຍາສາດວັດສະດຸ ແລະ ວິສະວະກຳສາດຂອງມະຫາວິທະຍາໄລປັກກິ່ງໄດ້ກະກຽມວັດສະດຸຜລຶກດຽວ perovskite submicron ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງຢ່າງສຳເລັດຜົນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ແຫຼ່ງເລເຊີສູບແສງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງດ້ວຍພື້ນທີ່ອຸປະກອນຕ່ຳເຖິງ 0.65μm2. ໃນເວລາດຽວກັນ, ໂຟຕອນກໍ່ຖືກເປີດເຜີຍ. ກົນໄກຂອງ exciton polariton ໃນຂະບວນການສີດແສງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ submicron ແມ່ນເຂົ້າໃຈຢ່າງເລິກເຊິ່ງ, ເຊິ່ງສະໜອງແນວຄວາມຄິດໃໝ່ສຳລັບການພັດທະນາເລເຊີ semiconductor ຂະໜາດນ້ອຍທີ່ມີຂອບເຂດຕ່ຳ. ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການສຶກສາ, ທີ່ມີຫົວຂໍ້ວ່າ "ເລເຊີ Perovskite ສູບຄື້ນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງດ້ວຍພື້ນທີ່ອຸປະກອນຕ່ຳກວ່າ 1 μm2," ໄດ້ຖືກເຜີຍແຜ່ໃນ Advanced Materials ເມື່ອບໍ່ດົນມານີ້.
ໃນວຽກງານນີ້, ແຜ່ນຜລຶກ micron ດ່ຽວ perovskite CsPbBr3 ອະນົງຄະທາດໄດ້ຖືກກະກຽມໃສ່ຊັ້ນຮອງ sapphire ໂດຍການວາງໄອນ້ຳເຄມີ. ໄດ້ມີການສັງເກດເຫັນວ່າການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງ excitons perovskite ກັບໂຟຕອນ microcavity ຂອງຝາສຽງທີ່ອຸນຫະພູມຫ້ອງເຮັດໃຫ້ເກີດການສ້າງ polariton excitonic. ຜ່ານຫຼັກຖານຫຼາຍຢ່າງ, ເຊັ່ນ: ຄວາມເຂັ້ມຂອງການປ່ອຍແສງແບບເສັ້ນຊື່ໄປຫາແບບບໍ່ເປັນເສັ້ນ, ຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນແຄບ, ການຫັນປ່ຽນໂພລາໄລເຊຊັນການປ່ອຍແສງ ແລະ ການຫັນປ່ຽນຄວາມສອດຄ່ອງທາງພື້ນທີ່ຢູ່ທີ່ຂອບເຂດ, ເລເຊີ fluorescence ທີ່ສູບດ້ວຍແສງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງຜລຶກດຽວ CsPbBr3 ຂະໜາດ sub-micron ໄດ້ຮັບການຢືນຢັນ, ແລະ ພື້ນທີ່ອຸປະກອນຕ່ຳເຖິງ 0.65μm2. ໃນເວລາດຽວກັນ, ໄດ້ພົບເຫັນວ່າຂອບເຂດຂອງແຫຼ່ງເລເຊີ submicron ແມ່ນທຽບເທົ່າກັບແຫຼ່ງເລເຊີຂະໜາດໃຫຍ່, ແລະ ສາມາດຕ່ຳກວ່າໄດ້ (ຮູບທີ 1).
ຮູບທີ 1. CsPbBr3 ແຊມໄມຄຣອນທີ່ຖືກສູບດ້ວຍແສງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແຫຼ່ງແສງເລເຊີ
ນອກຈາກນັ້ນ, ວຽກງານນີ້ຍັງສຳຫຼວດທັງໃນດ້ານການທົດລອງ ແລະ ທິດສະດີ, ແລະ ເປີດເຜີຍກົນໄກຂອງ excitons ທີ່ມີຂົ້ວ exciton ໃນການຮັບຮູ້ແຫຼ່ງເລເຊີຕໍ່ເນື່ອງ submicron. ການເຊື່ອມຕໍ່ໂຟຕອນ-exciton ທີ່ດີຂຶ້ນໃນ submicron perovskites ເຮັດໃຫ້ດັດຊະນີການຫັກເຫຂອງກຸ່ມເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເຖິງປະມານ 80, ເຊິ່ງເພີ່ມການເພີ່ມໂໝດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເພື່ອຊົດເຊີຍການສູນເສຍໂໝດ. ສິ່ງນີ້ຍັງເຮັດໃຫ້ແຫຼ່ງເລເຊີ submicron perovskite ມີປັດໄຈຄຸນນະພາບ microcavity ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງກວ່າ ແລະ ຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນການປ່ອຍແສງທີ່ແຄບກວ່າ (ຮູບທີ 2). ກົນໄກດັ່ງກ່າວຍັງໃຫ້ຄວາມເຂົ້າໃຈໃໝ່ກ່ຽວກັບການພັດທະນາເລເຊີຂະໜາດນ້ອຍ, ຕ່ຳໂດຍອີງໃສ່ວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳອື່ນໆ.
ຮູບທີ 2. ກົນໄກຂອງແຫຼ່ງເລເຊີ sub-micron ໂດຍໃຊ້ໂພລາໄຣຊອນ excitonic
ທ່ານ Song Jiepeng, ນັກສຶກສາ Zhibo ປີ 2020 ຈາກໂຮງຮຽນວິທະຍາສາດວັດສະດຸ ແລະ ວິສະວະກຳສາດ ມະຫາວິທະຍາໄລປັກກິ່ງ, ເປັນຜູ້ຂຽນບົດຄົ້ນຄວ້າຄົນທຳອິດ, ແລະ ມະຫາວິທະຍາໄລປັກກິ່ງເປັນໜ່ວຍງານທຳອິດຂອງບົດຄົ້ນຄວ້າ. ທ່ານ Zhang Qing ແລະ ທ່ານ Xiong Qihua, ອາຈານສອນຟີຊິກສາດຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Tsinghua, ເປັນຜູ້ຂຽນທີ່ສອດຄ້ອງກັນ. ຜົນງານດັ່ງກ່າວໄດ້ຮັບການສະໜັບສະໜູນຈາກມູນນິທິວິທະຍາສາດທຳມະຊາດແຫ່ງຊາດຂອງຈີນ ແລະ ມູນນິທິວິທະຍາສາດປັກກິ່ງສຳລັບຊາວໜຸ່ມທີ່ໂດດເດັ່ນ.
ເວລາໂພສ: ວັນທີ 12 ກັນຍາ 2023