Ingénierie de solvant vert pour contrôler la distribution des phases et réaliser un laser pérovskite quasi-bidimensionnel à faible seuil

WEI Guoqiang ,  

ZHAN Zijun ,  

CAI Shuang ,  

ZHOU Hongzhi ,  

LIU Zhengzheng ,  

HU Zhiping ,  

DU Juan ,  

摘要

Les pérovskites quasi-bidimensionnelles sont des milieux amplificateurs idéaux pour les micro- et nano-lasers, mais leur processus de cristallisation incontrôlable et la présence abondante de phases à faible indice n entravent l'amélioration du gain optique et des performances des dispositifs. Cette étude utilise l’acétate d’éthyle (EA) comme anti-solvant écologique pour préparer avec succès un film quasi-bidimensionnel de haute qualité PEA0.4MAPbBr3. Les films traités avec EA présentent une morphologie améliorée, une cristallinité accrue, et une suppression notable des phases à faible indice n. Ces caractéristiques prolongent la durée de vie de la photoluminescence du pérovskite jusqu’à 26,3 ns, et la durée de vie du gain est significativement augmentée à 129 ps. Par conséquent, le film de pérovskite optimisé montre un seuil d’amplification spontanée (ASE) considérablement réduit (5,6 μJ·cm-2) et un gain modal net atteignant 935 cm-1. Grâce à ces caractéristiques de gain améliorées, un laser à émission de surface verticale basé sur une cavité à miroir de Bragg diélectrique a été fabriqué avec succès, réalisant une émission laser monomode à 528,3 nm et un facteur de qualité d’environ ~5 886. Ce travail propose une stratégie d’ingénierie de solvant vert pour la fabrication de lasers pérovskites haute performance et favorise leur développement dans les applications photoniques.

关键词

Pérovskite quasi-bidimensionnelle; Anti-solvant vert; Caractéristiques de gain; Laser pérovskite

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