環境にやさしい溶剤工学による相分布制御で低閾値準二次元ペロブスカイトレーザーの実現

WEI Guoqiang ,  

ZHAN Zijun ,  

CAI Shuang ,  

ZHOU Hongzhi ,  

LIU Zhengzheng ,  

HU Zhiping ,  

DU Juan ,  

摘要

準二次元ペロブスカイトはマイクロ・ナノレーザーの理想的な利得媒体ですが、制御不能な結晶化プロセスと大量の低n相が光学利得およびデバイス性能の向上を妨げています。本研究では、環境にやさしい逆溶媒として酢酸エチル(EA)を用いて、高品質の準二次元PEA0.4MAPbBr3薄膜を成功裏に作製しました。EA処理後の薄膜は、より優れた形態学、高い結晶性を示し、低n相が著しく抑制されました。これらの特性により、ペロブスカイト薄膜の光励起発光寿命は26.3 nsに延長され、利得寿命は129 psに大幅に増加しました。したがって、最適化されたペロブスカイト薄膜は、増幅自発放射(ASE)閾値が著しく低減(5.6 μJ cm-2)され、最大935 cm-1の純モード利得を示しました。これらの強化された利得特性により、誘電体ブラッグ反射鏡を用いた微小共振器に基づく垂直共振面発振レーザーを成功裏に作製し、528.3 nmの単一モードレーザー発振と約5886の品質係数を達成しました。本研究は、高性能ペロブスカイトレーザーの作製のための環境に優しい溶剤工学戦略を提供し、フォトニックデバイス応用の発展展望を促進します。

关键词

準二次元ペロブスカイト;環境にやさしい逆溶媒;利得特性;ペロブスカイトレーザー

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