ມະຫາວິທະຍາໄລປັກກິ່ງຮັບຮູ້ perovskite ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແຫຼ່ງ laserຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ 1 ແມັດມົນທົນ
ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະສ້າງແຫຼ່ງເລເຊີຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງທີ່ມີພື້ນທີ່ອຸປະກອນຫນ້ອຍກວ່າ 1μm2 ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການການບໍລິໂພກພະລັງງານຕ່ໍາຂອງການເຊື່ອມຕໍ່ກັນທາງ optical on-chip (<10 fJ bit-1).ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກວ່າຂະຫນາດອຸປະກອນຫຼຸດລົງ, ການສູນເສຍ optical ແລະວັດສະດຸເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນການບັນລຸຂະຫນາດອຸປະກອນຍ່ອຍ micron ແລະການສູບ optical ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງແຫຼ່ງ laser ແມ່ນສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສຸດ.ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ວັດສະດຸ halide perovskite ໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນພາກສະຫນາມຂອງ lasers pumped optically ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເນື່ອງຈາກການໄດ້ຮັບ optical ສູງຂອງເຂົາເຈົ້າແລະຄຸນສົມບັດ exciton polariton ເປັນເອກະລັກ.ພື້ນທີ່ອຸປະກອນຂອງ perovskite ແຫຼ່ງ laser ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງລາຍງານມາເຖິງຕອນນັ້ນແມ່ນຍັງຫຼາຍກ່ວາ10μm2, ແລະແຫຼ່ງ laser submicron ທັງຫມົດຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີແສງສະຫວ່າງກໍາມະຈອນເຕັ້ນທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານ pump ສູງເພື່ອກະຕຸ້ນ.
ໃນການຕອບສະຫນອງຕໍ່ສິ່ງທ້າທາຍນີ້, ກຸ່ມຄົ້ນຄ້ວາຂອງ Zhang Qing ຈາກໂຮງຮຽນວິທະຍາສາດວັດສະດຸແລະວິສະວະກໍາຂອງວິທະຍາໄລປັກກິ່ງສົບຜົນສໍາເລັດກະກຽມວັດສະດຸ perovskite submicron ແກ້ວດຽວທີ່ມີຄຸນະພາບສູງເພື່ອບັນລຸແຫຼ່ງ laser pumping optical ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງທີ່ມີພື້ນທີ່ອຸປະກອນຕ່ໍາສຸດ 0.65μm2.ໃນເວລາດຽວກັນ, photon ໄດ້ຖືກເປີດເຜີຍ.ກົນໄກຂອງ exciton polariton ໃນ submicron ຂະບວນການ lasing optically pumped ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແມ່ນເຂົ້າໃຈຢ່າງເລິກເຊິ່ງ, ເຊິ່ງສະຫນອງຄວາມຄິດໃຫມ່ສໍາລັບການພັດທະນາຂອງ lasers semiconductor ຂະຫນາດນ້ອຍ threshold ຕ່ໍາ.ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການສຶກສາ, ຫົວຂໍ້ "ຄື້ນຟອງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ Pumped Perovskite Lasers ກັບພື້ນທີ່ອຸປະກອນຕ່ໍາກວ່າ 1 μm2," ໄດ້ຖືກຈັດພີມມາບໍ່ດົນມານີ້ໃນ Advanced Materials.
ໃນວຽກງານນີ້, ແຜ່ນ perovskite CsPbBr3 ອະນົງຄະທາດໄປເຊຍກັນ micron ໄດ້ຖືກກະກຽມກ່ຽວກັບ substrate sapphire ໂດຍການປ່ອຍອາຍແກັສເຄມີ.ມັນໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນວ່າການສົມທົບທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງ perovskite excitons ກັບ photons microcavity ກໍາແພງສຽງຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງເຮັດໃຫ້ການສ້າງຕັ້ງຂອງ excitonic polariton.ໂດຍຜ່ານຊຸດຂອງຫຼັກຖານ, ເຊັ່ນ: ຄວາມເຂັ້ມຂອງການປ່ອຍອາຍພິດ linear ກັບ nonlinear, ຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນແຄບ, ການຫັນເປັນ polarization ການປ່ອຍອາຍພິດແລະການຫັນເປັນຄວາມສອດຄ່ອງທາງກວ້າງຂອງພື້ນໃກ້ຈະເຂົ້າສູ່, ຊ່ອງສຽບ fluorescence optically ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງ sub-micron-sized CsPbBr3 crystal ດຽວໄດ້ຖືກຢືນຢັນ, ແລະພື້ນທີ່ອຸປະກອນ. ຕ່ໍາສຸດ 0.65μm2.ໃນຂະນະດຽວກັນ, ມັນໄດ້ພົບເຫັນວ່າຂອບເຂດຂອງແຫຼ່ງ laser submicron ແມ່ນປຽບທຽບກັບແຫຼ່ງ laser ຂະຫນາດໃຫຍ່, ແລະເຖິງແມ່ນວ່າສາມາດຕ່ໍາ (ຮູບ 1).
ຮູບທີ 1. ສູບ optically ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ submicron CsPbBr3ແຫຼ່ງແສງເລເຊີ
ນອກຈາກນັ້ນ, ວຽກງານນີ້ຂຸດຄົ້ນທັງໃນການທົດລອງແລະທິດສະດີ, ແລະເປີດເຜີຍກົນໄກຂອງ exciton-polarized excitons ໃນການຮັບຮູ້ຂອງແຫຼ່ງ laser ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ submicron.ການເຊື່ອມສານ photon-exciton ທີ່ປັບປຸງໃນ submicron perovskites ສົ່ງຜົນໃຫ້ດັດຊະນີ refractive ຂອງກຸ່ມເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເຖິງປະມານ 80, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການເພີ່ມຮູບແບບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເພື່ອຊົດເຊີຍການສູນເສຍຮູບແບບ.ອັນນີ້ຍັງສົ່ງຜົນໃຫ້ແຫຼ່ງເລເຊີ perovskite submicron ທີ່ມີປັດໃຈຄຸນນະພາບ microcavity ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງກວ່າແລະເສັ້ນສາຍການປ່ອຍອາຍພິດແຄບລົງ (ຮູບ 2).ກົນໄກດັ່ງກ່າວຍັງສະຫນອງຄວາມເຂົ້າໃຈໃຫມ່ໃນການພັດທະນາຂອງເລເຊີຂະຫນາດນ້ອຍ, ລະດັບຕ່ໍາໂດຍອີງໃສ່ວັດສະດຸ semiconductor ອື່ນໆ.
ຮູບທີ 2. ກົນໄກຂອງແຫຼ່ງເລເຊີຍ່ອຍ micron ໂດຍໃຊ້ excitonic polarizons
Song Jiepeng, ນັກສຶກສາ Zhibo 2020 ຈາກໂຮງຮຽນວິທະຍາສາດວັດສະດຸແລະວິສະວະກໍາຂອງວິທະຍາໄລປັກກິ່ງ, ເປັນຜູ້ຂຽນຄັ້ງທໍາອິດຂອງເຈ້ຍ, ແລະວິທະຍາໄລປັກກິ່ງເປັນຫົວຫນ່ວຍທໍາອິດຂອງເຈ້ຍ.Zhang Qing ແລະ Xiong Qihua, ອາຈານຟີຊິກຂອງວິທະຍາໄລ Tsinghua, ເປັນຜູ້ຂຽນທີ່ສອດຄ້ອງກັນ.ວຽກງານດັ່ງກ່າວໄດ້ຮັບການສະໜັບສະໜູນຈາກມູນນິທິວິທະຍາສາດທຳມະຊາດແຫ່ງຊາດຈີນແລະມູນນິທິວິທະຍາສາດປັກກິ່ງເພື່ອໄວໜຸ່ມດີເດັ່ນ.
ເວລາປະກາດ: ກັນຍາ-12-2023