Grüne Lösungsmitteltechnik zur Steuerung der Phasenverteilung für Quasi-zweidimensionale Perowskitlaser mit niedrigem Schwellenwert

WEI Guoqiang ,  

ZHAN Zijun ,  

CAI Shuang ,  

ZHOU Hongzhi ,  

LIU Zhengzheng ,  

HU Zhiping ,  

DU Juan ,  

摘要

Quasi-zweidimensionale Perowskite sind ideale Verstärkermedien für Mikro- und Nanonlaser, doch ihr unkontrollierter Kristallisationsprozess und das Vorhandensein vieler Niedrig-n-Phasen behindern die Verbesserung des optischen Gewinns und der Geräteleistung. In dieser Studie wurde Ethylacetat (EA) als umweltfreundliches Antisolvens verwendet, um erfolgreich hochwertige quasi-zweidimensionale PEA0.4MAPbBr3-Filme herzustellen. Die mit EA behandelten Filme zeigten eine verbesserte Morphologie, eine höhere Kristallinität und eine signifikante Unterdrückung der Niedrig-n-Phasen. Diese Eigenschaften führten zu einer Verlängerung der photolumineszenten Lebensdauer auf 26,3 ns und einer deutlichen Steigerung der Gewinnlebensdauer auf 129 ps. Daher zeigten die optimierten Perowskit-Filme eine deutlich verringerte Schwelle für verstärkte spontane Emission (ASE) (5,6 μJ cm-2) und einen Netto-Modalgewinn von bis zu 935 cm-1. Dank dieser verbesserten Verstärkungseigenschaften gelang es uns, einen vertikal strahlenden Laser auf Basis einer Mikroresonator-Mehrfachspiegelschicht mit Dielektrik-Spiegeln herzustellen, der eine Einzelmoden-Laserausstrahlung bei 528,3 nm Wellenlänge mit einem Qualitätsfaktor von ca. 5886 erzielt. Diese Arbeit bietet eine umweltfreundliche Lösungsmitteltechnologie zur Herstellung von Hochleistungspersowskitlasern und fördert die Entwicklung ihrer Anwendung in photonischen Geräten.

关键词

Quasi-zweidimensionale Perowskite;grünes Antisolvens;Gewinncharakteristik;Perowskitlaser

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