Celé roky inžinieri hľadali lepšie spôsoby, ako vybudovať malé a efektívne lasery, ktoré sa dajú integrovať priamo do kremíkových čipov, čo je kľúčový krok k rýchlejšiemu a schopnejšiemu optickej komunikácii a výpočtovej techniky.
Dnešné komerčné lasery sa väčšinou vyrábajú z III - v polovodiče pestované na špecializovaných substrátoch - proces, ktorý sťažuje a nákladne kombinuje kombináciu s technológiou hlavného prúdu kremíka. Všetky - Anorganické perovskitové filmy sa objavili ako sľubná alternatíva, pretože sa dajú vyrábať lacno, pracovať s mnohými typmi substrátov a ponúkajú silné optické vlastnosti.
Jedna hlavná prekážka však stála v ceste: pri izbovej teplote bolo ťažké prinútiť perovskitovú lasery, aby bežali v nepretržitom alebo blízkom - nepretržité režimy bez toho, aby rýchlo stratili nosiče náboja do účinku známeho ako Auger Recombination.
Výskumný tím na Zhejiang University teraz preukázal jednoduchú metódu na prekonanie tohto problému, čo viedlo k záznamu - nastavením výkonu pre perovskite lasery pod kontinuálnou operáciou -.
Ako sa uvádza vPokročilá fotonika, ich prístup využíva prchavú amónnu prídavnú látku počas procesu žíhania polykryštalických perovskitových filmov. Táto aditívna spúšťa „fázovú rekonštrukciu“, ktorá odstraňuje nechcené nízke - rozmerové fázy, čím sa znižuje kanály, ktoré urýchľujú rekombináciu Auger. Výsledkom je čistá 3D štruktúra, ktorá lepšie zachováva nosiče náboja potrebných na lasing, bez pridania významnej optickej straty.
Aby pochopil zlepšenie, tím analyzoval, ako sa elektróny a diery rekombínujú za rôznych podmienok čerpania. Auger Recombination -, kde energia z rekombračujúceho elektrónu - Pár otvorov je daný inému nosičovi namiesto emitovaného ako svetlo -, keď je vstupné svetlo dodávané v dlhších impulzoch alebo kontinuálnych lúčoch.
V týchto situáciách dochádza k injekcii nosičov v časovom období podobnom alebo dlhšej ako v životnosti Auger, čo vedie k rýchlej strate nosiča a zabráneniu zostavenia- inverzie populácie potrebnej na lasing. Po potlačení tohto procesu boli vedci schopní udržať hustotu nosiča potrebnú na efektívne stimulované emisie.
Vďaka svojim optimalizovaným filmom tím postavil jediný - režim Vertikálne - povrch dutiny - emitujúci laser (VCSEL), ktorý dosiahol nízku prahovú prahovú hodnotu s nízkym lascom 17,3 μj/cm² a pôsobivý faktor kvality 3850 v rámci kvazi {{{}}}} nanosu. Tento výkon predstavuje najlepšie vykázané doteraz perovskitské laser v tomto režime.
Výsledky poukazujú na praktickú trasu na dosiahnutie vysokých laserov - perovskitových laserov, ktoré by mohli fungovať pod skutočným kontinuálnym - vlny alebo elektricky poháňanými podmienkami {- pre ich integráciu do budúcich fotonických čipov a potenciálne flexibilných alebo nositeľných optoelektronických zariadení.
