Nichtlineare Absorption und niedrigschwellige Zwei-Photonen-Pump-Verstärkung der spontanen Emission in FAPbBr3-Perowskit-Nanokristallen

WANG Yajuan ,  

TAY Yong Kang Eugene ,  

WANG Fang ,  

YU Sheng ,  

SUM Tze Chien ,  

LIU Wei ,  

摘要

FAPbBr3-Perowskit-Nanokristalle gelten aufgrund ihrer standardisierteren grünen Lichtemission, hervorragenden Stabilität und Ladungsträgertransporteigenschaften als gutes optoelektronisches Material. Die Zwei-Photonen-Anregungsverstärkung der spontanen Emission (ASE) und die entsprechenden nichtlinearen optischen Eigenschaften von FAPbBr3-Nanokristallen sind jedoch selten berichtet. In dieser Arbeit wurden bei Raumtemperatur kolloidale FAPbBr3-Nanokristalle unterschiedlicher Größe durch Variation des molaren Verhältnisses FABr/PbBr2 in der Vorläuferlösung mittels Liganden-unterstützter Fällung (LARP) synthetisiert. Photolumineszenz- (PL) und zeitaufgelöste Photolumineszenz-Spektren (TRPL) wurden gemessen, um die ASE-Eigenschaften zu charakterisieren. Ihre nichtlinearen optischen Eigenschaften wurden mittels Z-Scan-Technik und Zwei-Photonen-angeregter Fluoreszenz untersucht. Es wurde eine Ein- und Zwei-Photonen-angepumpte ASE in FAPbBr3-Nanokristallen mit Schwellenwerten von 9,8 μJ/cm2 bzw. 487 μJ/cm2 erreicht, mit großem Zwei-Photonen-Absorptionskoeffizienten (0,27 cm/GW) und großer nichtlinearer Absorptionsquerschnittsfläche (7,52×105 GM). Diese Ergebnisse zeigen, dass FAPbBr3-Nanokristalle als neues vielversprechendes Material für niedrigschwellige grüne Lichtfrequenzkonversion ein großes Potenzial für die Entwicklung leistungsstarker Zwei-Photonen-Pumpenlaser besitzen.

关键词

Perowskit; FAPbBr3-Nanokristalle; Nichtlinearität; optischer Gewinn; Verstärkung der spontanen Emission

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