Hochsensitiver submikroner Temperatursensor basierend auf einem Perowskit-Nanoplatten-Laser

ZHAO Ruofan ,  

TAO Jianxun ,  

XI Yuying ,  

CHEN Jiangzhao ,  

JI Ting ,  

WANG Wenyan ,  

WEN Rong ,  

CUI Yanxia ,  

CHEN Junsheng ,  

LI Guohui ,  

摘要

In mikro- und nanoskaligen Umgebungen spielt die Anwendung von submikronen Temperatursensoren eine entscheidende Rolle. Insbesondere ermöglicht das Design von mikronanoresonatoren unter Verwendung des aktiven Wand-Echo-Modus (WGM) die Fernanregung und -detektion von Sensorsignalen durch Freiraumstrukturen, was die Bequemlichkeit und Machbarkeit des Sensorprozesses erheblich fördert. In dieser Arbeit wird ein submikroner Temperatursensor basierend auf einem MAPbI3-Dreieck-Nanoblatt-Laser vorgestellt, der eine Empfindlichkeit von bis zu 185 pm/°C erreicht. Experimentelle Untersuchungen zeigen eine enge und stabile lineare Beziehung zwischen der zentralen Wellenlänge der Laseremission und der Umgebungstemperatur, was die hochpräzise Temperaturmessung durch Überwachung der Resonanzwellenlängenänderung unterstützt. Der optische Modus wird dank des Totalreflexionseffekts effektiv im nur 85 nm dicken Nanoblatt eingeschlossen. Der NPL-Laser zeigt hervorragende Leistungsmerkmale mit einer Q-Faktor von ca. 2610 und einer Schwelle von nur 19,8 µJ·cm-2. Die hohe Empfindlichkeit und die kleine Größe machen Perowskit-Nanoplättchen zu idealen Bauelementen für integrierte Temperatursensoren. Diese Forschung könnte den technischen Fortschritt ultrakleiner Temperatursensoren beschleunigen, ihre Anwendungen im Bereich der Optoelektronik erweitern und neue Innovationsmöglichkeiten eröffnen.

关键词

Temperatursensor;submikron;Perowskit-Nanoplatten

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