Пекінський університет зрозумів безперервний перовскітЛазерне джерелоМенше 1 квадратного мікрона
Важливо побудувати безперервне лазерне джерело з площею пристрою менше 1 мкм2 для задоволення потреби в споживанні з низьким рівнем енергії оптичного взаємозв'язку на мікросхемі (<10 FJ Bit-1). Однак у міру зменшення розміру пристрою оптичні та матеріальні втрати значно збільшуються, тому досягнення розміру пристрою субмікрону та безперервного оптичного перекачування лазерних джерел є надзвичайно складним. Останніми роками галогенідні матеріали перовскіту привернули велику увагу в галузі безперервного оптично накачаного лазери завдяки їх високому оптичному вигоді та унікальними властивостями поляритону. Площа пристрою безперервних лазерних джерел перовскітів, повідомлених до цього часу, ще більше 10 мкм2, а лазерні джерела субмікронного лазера потребують імпульсного світла з більшою щільністю енергії насоса для стимулювання.
У відповідь на цю проблему дослідницька група Чжан Цін зі Школи матеріалознавства та інженерії Пекінського університету успішно підготувала високоякісні монокристалічні матеріали перовскітів для досягнення безперервних оптичних насосних лазерних джерел з площею пристрою від 0,65 мкМ2. У той же час відкривається фотон. Механізм екситонового поларітону в субмікронному безперервному оптично накачаному процесі відкладання глибоко зрозумілий, що забезпечує нову ідею розвитку невеликих розмірів низького порогового напівпровідникового лазер. Результати дослідження під назвою «Безперервна хвиля, що накачували перовскіт, з площею пристрою нижче 1 мкм2», нещодавно були опубліковані в передових матеріалах.
У цій роботі неорганічний монокритонний лист CSPBBR3 Perovskite готував на сапфіровому субстраті шляхом хімічного осадження пари. Було помічено, що сильне з’єднання екситонів перовскітів із фотонами мікросудинної стінки при кімнатній температурі призвело до утворення екситонічного поляритону. Через ряд доказів, таких як лінійна до нелінійна інтенсивність викидів, вузька ширина лінії, трансформація поляризації випромінювання та просторова когерентна трансформація при порозі, підтверджується безперервна оптична флуоресцентна лаза субмікрона розміром CSPBBR3, а область пристрою становить 0,65 м 105 м обіймів. У той же час було встановлено, що поріг лазерного джерела субмікронного лазерного порівнюється з межею лазерного джерела великого розміру і може бути навіть нижчим (рис. 1).
Малюнок 1. Безперервний оптично накачаний субмікрон CSPBBR3Лазерне джерело світла
Крім того, ця робота досліджує як експериментально, так і теоретично, і розкриває механізм екситон-поляризованих екситонів у реалізації субмікронних безперервних лазерних джерел. Покращена муфта-ексітон у субмікронних перовскітах призводить до значного збільшення індексу заломлення групи приблизно до 80, що суттєво збільшує посилення режиму для компенсації втрати режиму. Це також призводить до лазерного джерела субмікронного підмікрону перовскіт з більш ефективним фактором якості мікроокавії та вужчою шириною викидів (рис. 2). Механізм також забезпечує нові уявлення про розробку малопорогових лазерів малого розміру на основі інших напівпровідникових матеріалів.
Малюнок 2. Механізм джерела лазерного джерела субмікрону з використанням ексітонічних полярій
Пісня Джіепенг, студентка Zhibo 2020 року зі школи матеріалознавства та інженерії Пекінського університету, є першим автором документу, а Пекінський університет - перша одиниця статті. Чжан Цін та Сіонг Кіхуа, професор фізики університету Цінхуа, є відповідними авторами. Роботу підтримали Національний природний науковий фонд Китаю та Пекінський науковий фонд для видатних молодих людей.
Час посади: вересень-12-2023