От години инженерите търсят по -добри начини за изграждане на малки, ефективни лазери, които могат да бъдат интегрирани директно върху силиконови чипове, ключова стъпка към по -бързи, по -способни оптични комуникации и изчисления.
Днешните търговски лазери са направени най -вече от III - V полупроводници, отглеждани на специализирани субстрати - процес, който ги прави трудни и скъпи за комбиниране с основната силиконова технология. Всички - неорганични филми за перовскит се превърнаха в обещаваща алтернатива, тъй като те могат да бъдат произведени евтино, да работят с много видове субстрат и да предлагат силни оптични свойства.
Но една основна пречка е стояла на пътя: при стайна температура е трудно да се накарат лазерите на Perovskite да работят в непрекъснати или близо - непрекъснати режими, без бързо да губят своите носители на заряд до ефект, известен като рекомбинация на Ости.
Изследователски екип от университета Zhejiang вече демонстрира прост метод за преодоляване на този проблем, което води до запис -, определящ ефективността на Perovskite Lasers под почти непрекъсната операция -.
Както се съобщава вРазширена фотоника, техният подход използва летлива амониева добавка по време на процеса на отгряване на поликристални филми за перовскит. Тази добавка задейства „фазовата реконструкция“, която премахва нежеланите ниски - размерени фази, намалявайки канали, които ускоряват рекомбинацията на шнека. Резултатът е чиста 3D структура, която по -добре запазва носителите на заряда, необходими за лазинг, без да се добавя значителна оптична загуба.
За да разбере подобрението, екипът анализира как електроните и дупките се рекомбинират при различни условия на изпомпване. Рекомбинация на шнека -, където енергията от рекомбинираща електрон - дупка двойка се дава на друг носител, вместо да се излъчва като светлина - става особено проблематично, когато входната светлина се доставя в по -дълги импулси или непрекъснати греди.
В тези ситуации инжектирането на носители се осъществява на времеви диапазон, подобен на или по -дълъг от живота на шнека, което води до бърза загуба на носител и предотвратяване на изграждането - над инверсията на населението, необходима за лазинг. Потискайки този процес, изследователите успяха да поддържат плътността на носителите, необходими за ефективно стимулирани емисии.
С оптимизираните си филми екипът изгради единична - вертикален режим - повърхност на кухината -, излъчващ лазер (VCSEL), който постигна нисък праг на лазинг от 17,3 μJ/cm² и впечатляващ фактор на качеството 3850 под Quasi - непрекъснато nanecond. Това изпълнение бележи най -добре докладвания до момента за лазер Perovskite в този режим.
Резултатите сочат към практически маршрут за извършване на високи - изпълнение на лазери Perovskite, които биха могли да работят при истински непрекъснати - вълна или електрически задвижвани условия - ключови етапи за интеграцията им в бъдещи фотонични чипове и потенциално гъвкави или носими оптоелектронни устройства.
