В течение многих лет инженеры искали лучшие способы создания крошечных, эффективных лазеров, которые могут быть интегрированы непосредственно на кремниевые чипы, что является ключевым шагом к более быстрому, более способным оптической связи и вычислениям.
Сегодняшние коммерческие лазеры в основном изготовлены из III - V полупроводников, выращенных на специализированных субстратах - процесса, который делает их трудными и дорогостоящими для объединения с основной технологией кремния. Все - неорганические перовскитные фильмы стали многообещающей альтернативой, потому что их можно производить недорого, работать со многими типами субстратов и предлагают сильные оптические свойства.
Но одно главное препятствие оказалось на пути: при комнатной температуре было трудно заставить перовскитные лазеры работать в непрерывных или близких - непрерывных режимах, не потери носителей заряда в результате, известного как рекомбинация шнека.
Исследовательская группа в Университете Чжэцзян в настоящее время продемонстрировала простой метод преодоления этой проблемы, что привело к записи -, установленной производительности для лазеров перовскита под ближней - непрерывной работой.
Как сообщается вПродвинутая фотоникаВ их подходе используется летучая добавка аммония в процессе отжига поликристаллических перовскитных пленок. Эта добавка запускает «фазовую реконструкцию», которая удаляет нежелательную низкую - размерные фазы, уменьшая каналы, которые ускоряют рекомбинацию авреха. Результатом является чистая трехмерная структура, которая лучше сохраняет носители заряда, необходимые для точки, без добавления значительных оптических потерь.
Чтобы понять улучшение, команда проанализировала, как электроны и отверстия рекомбинируются в различных условиях накачки. Рекомбинация Auger -, где энергия из рекомбинирующего электрона - Пара отверстий дается другому носителю вместо излучения в виде света- становится особенно проблематичным, когда входной свет доставляется в более длинных импульсах или непрерывных лучах.
В этих ситуациях инъекция носителей происходит на съемках, аналогичном или длиннее срока службы шнека, что приводит к быстрой потере носителя и предотвращению сборки - инверсии популяции, необходимой для точки зрения. Подавив этот процесс, исследователи смогли поддерживать плотность носителей, необходимую для эффективного стимулированного излучения.
С их оптимизированными пленками команда построила одну - режим вертикальной - Поверхность полости - излучающий лазер (VCSEL), который достиг низкого уровня скинга в 17,3 мкж/CM² и впечатляющего качественного фактора 3850 под квалификацией - Continourous nanOs nanOs nanOs nanOs nanOs nanOs yan Эта производительность знаменует собой наилучший на сегодняшний день для лазера перовскита в этом режиме.
Результаты указывают на практическое маршрут для достижения высокого - производительности перовскитных лазеров, которые могут работать в истинном непрерывном - волне или электрически управляемых условиях - ключевых вехах для их интеграции в будущие фотонические чипы и потенциально гибкие или носимые оптоэлектронические устройства.
