سالهاست که مهندسان به دنبال راه های بهتری برای ساخت لیزرهای کوچک و کارآمد هستند که می توانند مستقیماً بر روی تراشه های سیلیکون ادغام شوند ، یک گام کلیدی به سمت ارتباطات نوری سریعتر و تواناتر و محاسبات.
لیزرهای تجاری امروز بیشتر از نیمه هادی های III {{0} V ساخته شده اند که بر روی بسترهای تخصصی رشد می کنند - فرایندی که باعث می شود آنها با استفاده از فناوری اصلی سیلیکون ، آنها را دشوار و پرهزینه کنند. همه فیلم های perovskite-}} به عنوان یک جایگزین امیدوارکننده ظاهر شده اند زیرا می توان آنها را ارزان تولید کرد ، با بسیاری از انواع بستر کار کرد و خصوصیات نوری قوی را ارائه داد.
اما یک مانع بزرگ در این راه ایستاده است: در دمای اتاق ، گرفتن لیزرهای پروسکیت دشوار بوده است که به طور مداوم یا در نزدیکی - مداوم اجرا شوند بدون اینکه سریع حامل های شارژ خود را از دست بدهند تا اثر معروف به نوترکیبی Auger داشته باشند.
یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه ژجیانگ اکنون یک روش ساده برای غلبه بر این مشکل نشان داده است و منجر به ضبط عملکرد- تنظیم برای لیزرهای Perovskite در نزدیکی -} عمل مداوم شده است.
همانطور که درفوتونیک پیشرفتهرویکرد آنها از یک افزودنی آمونیوم فرار در طی فرآیند بازپخت فیلم های پلی کریستالی پروسکیت استفاده می کند. این افزودنی باعث "بازسازی فاز" می شود که فازهای بعدی-} کم ناخواسته را از بین می برد و کانالهایی را کاهش می دهد که باعث تسریع در نوترکیبی Auger می شوند. نتیجه یک ساختار سه بعدی خالص است که بدون اضافه کردن ضرر نوری قابل توجهی ، حامل های بار مورد نیاز برای لیزینگ را حفظ می کند.
برای درک پیشرفت ، تیم تجزیه و تحلیل کرد که چگونه الکترون ها و سوراخ ها در شرایط پمپاژ مختلف نوترکیب می شوند. نوترکیب Auger- که در آن انرژی حاصل از یک الکترونی نوترکیب- جفت سوراخ به جای اینکه به عنوان نور منتشر شود به حامل دیگری داده می شود- به ویژه هنگامی که نور ورودی در پالس های طولانی تر یا پرتوهای مداوم تحویل داده می شود ، مشکل ساز می شود.
در این شرایط ، تزریق حامل در یک بازه زمانی شبیه به یا طولانی تر از طول عمر Auger رخ می دهد ، که منجر به از دست دادن سریع حامل و جلوگیری از ساخت-}} وارونگی جمعیت مورد نیاز برای لیزینگ می شود. با سرکوب این فرایند ، محققان توانستند تراکم حامل مورد نیاز برای انتشار تحریک کارآمد را حفظ کنند.
با فیلم های بهینه شده خود ، تیم یک - mode عمودی - سطح حفره - انتشار لیزر (VCSEL) که به یک آستانه کم چرمی از 17.3 میکروژک بر سانتی متر مربع و یک عامل کیفیت چشمگیر 3850 تحت quasi {5 {{{5} {{}-- {} {{ این عملکرد بهترین گزارش تا به امروز برای لیزر Perovskite در این رژیم را نشان می دهد.
نتایج به سمت یک مسیر عملی برای ساخت لیزرهای پر عملکرد perovskite - که می توانند تحت شرایط مداوم واقعی کار کنند-} wave یا برقی محور {2} malestons نقاط عطف کلیدی برای ادغام آنها در تراشه های فوتونی آینده و به طور بالقوه انعطاف پذیر یا پوشیدنی دستگاه های نوری است.
