पेकिङ विश्वविद्यालयले एक perovskite निरन्तर महसुस गर्योलेजर स्रोत१ वर्ग माइक्रोन भन्दा सानो
अन-चिप अप्टिकल इन्टरकनेक्सन (<10 fJ बिट-1) को कम ऊर्जा खपत आवश्यकताहरू पूरा गर्न 1μm2 भन्दा कम उपकरण क्षेत्रको साथ निरन्तर लेजर स्रोत निर्माण गर्न महत्त्वपूर्ण छ।यद्यपि, यन्त्रको आकार घट्दै जाँदा, अप्टिकल र भौतिक क्षतिहरू उल्लेखनीय रूपमा बढ्छ, त्यसैले सब-माइक्रोन उपकरणको आकार र लेजर स्रोतहरूको निरन्तर अप्टिकल पम्पिङ हासिल गर्नु अत्यन्तै चुनौतीपूर्ण छ।हालका वर्षहरूमा, हलाइड पेरोभस्काइट सामग्रीहरूले उनीहरूको उच्च अप्टिकल लाभ र अद्वितीय एक्साइटन पोलारिटन गुणहरूको कारण लगातार अप्टिकल पम्प गरिएको लेजरहरूको क्षेत्रमा व्यापक ध्यान प्राप्त गरेको छ।अहिलेसम्म रिपोर्ट गरिएको पेरोभस्काइट निरन्तर लेजर स्रोतहरूको उपकरण क्षेत्र अझै पनि 10μm2 भन्दा ठूलो छ, र सबमाइक्रोन लेजर स्रोतहरूलाई उत्तेजित गर्न उच्च पम्प ऊर्जा घनत्वको साथ स्पंदित प्रकाश चाहिन्छ।
यस चुनौतीको जवाफमा, पेकिङ विश्वविद्यालयको सामग्री विज्ञान र इन्जिनियरिङको स्कूलबाट झाङ छिङको अनुसन्धान समूहले 0.65μm2 भन्दा कम उपकरण क्षेत्रको साथ निरन्तर अप्टिकल पम्पिंग लेजर स्रोतहरू प्राप्त गर्न उच्च गुणस्तरको पेरोभस्काइट सबमाइक्रोन एकल क्रिस्टल सामग्री सफलतापूर्वक तयार गर्यो।एकै समयमा, फोटोन प्रकट हुन्छ।submicron लगातार अप्टिकल पम्प लेजिङ प्रक्रिया मा exciton पोलारिटन को संयन्त्र गहिरो बुझिएको छ, जसले सानो आकार कम थ्रेसहोल्ड अर्धचालक लेजर को विकास को लागी एक नयाँ विचार प्रदान गर्दछ।अध्ययनको नतिजा, "कन्टिन्युअस वेभ पम्पेड पेरोभस्काइट लेजरहरू 1 μm2 तलको उपकरण क्षेत्रसँग" शीर्षकमा भर्खरै उन्नत सामग्रीमा प्रकाशित गरिएको थियो।
यस कार्यमा, अकार्बनिक पेरोभस्काइट CsPbBr3 एकल क्रिस्टल माइक्रोन पाना नीलमणि सब्सट्रेटमा रासायनिक वाष्प निक्षेप द्वारा तयार गरिएको थियो।यो देखियो कि कोठाको तापक्रममा ध्वनि पर्खाल माइक्रोकैभिटी फोटोनहरूसँग पेरोभस्काइट एक्सिटोनहरूको बलियो युग्मनले एक्सिटोनिक पोलारिटनको गठन गरेको थियो।रैखिक देखि ननलाइनर उत्सर्जन तीव्रता, साँघुरो रेखा चौडाइ, उत्सर्जन ध्रुवीकरण रूपान्तरण र थ्रेसहोल्डमा स्थानिय समन्वय रूपान्तरण जस्ता प्रमाणहरूको श्रृंखला मार्फत, उप-माइक्रोन आकारको CsPbBr3 एकल क्रिस्टलको निरन्तर अप्टिकल पम्प फ्लोरोसेन्स लेस पुष्टि हुन्छ, र उपकरण क्षेत्र। 0.65μm2 को रूपमा कम छ।एकै समयमा, यो फेला पर्यो कि सबमाइक्रोन लेजर स्रोतको थ्रेसहोल्ड ठूलो आकारको लेजर स्रोतसँग तुलनात्मक छ, र कम पनि हुन सक्छ (चित्र 1)।
चित्र १. निरन्तर अप्टिकल पम्प गरिएको सबमाइक्रोन CsPbBr3लेजर प्रकाश स्रोत
यसबाहेक, यो कार्यले प्रयोगात्मक र सैद्धान्तिक रूपमा दुवै अन्वेषण गर्दछ, र सबमिक्रोन निरन्तर लेजर स्रोतहरूको प्राप्तिमा एक्सिटोन-ध्रुवीकृत एक्सिटोनहरूको संयन्त्रलाई प्रकट गर्दछ।सबमिक्रोन पेरोभस्काइट्समा परिष्कृत फोटोन-एक्सिटोन युग्मनले समूह अपवर्तक सूचकांकमा लगभग 80 मा उल्लेखनीय बृद्धि गर्दछ, जसले मोड हानिको लागि क्षतिपूर्ति गर्न मोड लाभलाई पर्याप्त रूपमा बढाउँदछ।यसले उच्च प्रभावकारी माइक्रोकैभिटी गुणस्तर कारक र संकीर्ण उत्सर्जन लाइनविथ (चित्र २) भएको पेरोभस्काइट सबमिक्रोन लेजर स्रोतमा पनि परिणाम दिन्छ।संयन्त्रले अन्य अर्धचालक सामग्रीहरूमा आधारित सानो-आकार, कम-थ्रेसहोल्ड लेजरहरूको विकासमा नयाँ अन्तर्दृष्टिहरू पनि प्रदान गर्दछ।
चित्र २. एक्सिटोनिक पोलारिजन प्रयोग गरेर सब-माइक्रोन लेजर स्रोतको संयन्त्र
पेकिङ युनिभर्सिटीको स्कुल अफ मटेरियल साइन्स एन्ड इन्जिनियरिङका २०२० जिबो विद्यार्थी सोङ जिपेङ यस पेपरका पहिलो लेखक हुन् र पेकिङ विश्वविद्यालय पेपरको पहिलो एकाइ हो।झाङ छिङ र सिङ्हुआ विश्वविद्यालयका भौतिकशास्त्रका प्रोफेसर सियाङ किहुआ यसका लेखक हुन्।यो काम चीनको राष्ट्रिय प्राकृतिक विज्ञान प्रतिष्ठान र उत्कृष्ट युवा जनहरूको लागि बेइजिङ विज्ञान प्रतिष्ठानद्वारा समर्थित थियो।
पोस्ट समय: सेप्टेम्बर-12-2023