L'Università di Pechino hà realizatu una perovskite cuntinuufonte laserpiù chjucu di 1 micron quadru
Hè impurtante di custruisce una fonte laser cuntinuu cù una zona di u dispositivu menu di 1μm2 per risponde à u requisitu di cunsumu d'energia bassu di interconnessione ottica in chip (<10 fJ bit-1). Tuttavia, cum'è a dimensione di u dispusitivu diminuisce, e perdite ottiche è materiali aumentanu significativamente, per quessa, ottene una dimensione di u dispositivu sub-micron è u pumping otticu continuu di fonti laser hè estremamente sfida. Nta l'ultimi anni, i materiali perovskite di alogenuri anu ricivutu una grande attenzione in u campu di i laser cuntinui otticu pompati per via di u so altu guadagnu otticu è di e proprietà uniche di polariton exciton. L'area di u dispusitivu di e fonti laser cuntinui perovskite rappurtate finu à avà hè sempre più grande di 10μm2, è e fonti laser submicroni necessitanu una luce pulsata cù una densità di energia di pompa più alta per stimulà.
In risposta à sta sfida, u gruppu di ricerca di Zhang Qing da a Scola di Scienza è Ingegneria di i Materiali di l'Università di Pechino hà preparatu cù successu materiali perovskite submicron di alta qualità per ottene fonti laser di pumping otticu cuntinuu cù una zona di u dispusitivu cum'è 0.65μm2. À u listessu tempu, u fotonu hè revelatu. U miccanisimu di l'exciton polariton in submicron continuu otticu pumped lasing prucessu hè prufondamente capitu, chì furnisce una nova idea per u sviluppu di picculi lasers semiconductor bassu soglia. I risultati di u studiu, intitulatu "Laser Perovskite Pumped Wave Continuous with Device Area Below 1 μm2", sò stati publicati recentemente in Advanced Materials.
In questu travagliu, a perovskite inorganica CsPbBr3 micron unicu cristallu hè stata preparata nantu à sustrato di zaffiro per deposizione chimica di vapore. Hè statu osservatu chì u forte accoppiamentu di l'excitons perovskite cù i fotoni di a microcavità di u muru sonu à a temperatura di l'ambienti hà risultatu in a furmazione di polariton excitonic. Attraversu una seria di evidenze, cum'è l'intensità di emissioni lineari à non lineari, larghezza di linea stretta, trasfurmazioni di polarizazione di emissioni è trasfurmazioni di coerenza spaziale à u sogliu, a lase di fluorescenza continua otticamente pompata di un cristallu unicu CsPbBr3 sub-micron hè cunfirmata, è l'area di u dispusitivu. hè pocu cum'è 0.65μm2. À u listessu tempu, hè statu trovu chì u threshold di a surgente laser submicron hè paragunabbili à quellu di a fonte laser di grande dimensione, è pò ancu esse più bassu (Figura 1).
Figura 1. Cuntinuu otticu pumped submicron CsPbBr3fonte di luce laser
In più, stu travagliu esplora sia sperimentalmente è teoricamente, è palesa u miccanisimu di excitons polarizati da exciton in a realizazione di fonti laser cuntinui submicroni. L'accoppiamentu fotone-exciton rinfurzatu in i perovskiti submicroni risulta in un aumentu significativu di l'indice di rifrazione di u gruppu à circa 80, chì aumenta sustancialmente u guadagnu di modu per cumpensà a perdita di modu. Questu hè ancu risultatu in una fonte laser perovskite submicron cun un fattore di qualità di microcavità più efficace è una larghezza di linea di emissione più stretta (Figura 2). U miccanisimu furnisce ancu novi insights in u sviluppu di lasers di piccula dimensione è di soglia bassa basati in altri materiali semiconduttori.
Figura 2. Meccanismu di fonte laser sub-micron usendu polarizons excitonic
Song Jiepeng, un studiente Zhibo 2020 da a Scola di Scienza di Materiali è Ingegneria di l'Università di Pechino, hè u primu autore di u paper, è l'Università di Pechino hè a prima unità di u paper. Zhang Qing è Xiong Qihua, prufissore di Fisica à l'Università Tsinghua, sò l'autori currispundenti. U travagliu hè statu sustinutu da a Fundazione Naziunale di Scienze Naturali di a Cina è a Fundazione di Scienza di Pechino per i ghjovani eccezziunali.
Tempu di Postu: Settembre-12-2023