摘要
鉛ヨウ化甲脒 (FAPbI3) ペロブスカイトは、約1.47 eVの狭いバンドギャップおよび優れた光学特性を持つため、近赤外光増幅およびレーザー素子分野における主要な候補材料となっています。しかし、FAPbI3薄膜は従来のN,N-ジメチルホルムアミド/ジメチルスルホキシド（DMF/DMSO）溶媒調製過程で急速に結晶化しやすく、膜の欠陥が多くなります。また、FAPbI3ペロブスカイトは光電気活性の黒相（α相）から光電気非活性の黄相（δ相）へ容易に転移し、レーザー素子の性能と安定性を低下させ、実用化を制約しています。これらの問題を解決するため、本研究では強力な配位ルイス塩基であるテトラメチルウレア（TMU）をFAPbI3研究体系に導入し、DMF/TMU溶媒を構築して従来溶媒に代替しました。DMSOと比較して、TMUと溶質間のより強い相互作用により、中間相からペロブスカイト相への転移を効果的に遅延させ、欠陥の少ない高品質なペロブスカイト薄膜を作製し、α相からδ相への転移を著しく抑制しました。ナノ秒レーザー励起条件下で、作製したFAPbI3-TMU薄膜の増幅自発放射（ASE）閾値は10.93 μJ/cm2で、FAPbI3-DMSO薄膜に比べて38.35%低下し、光学利得と損失が効果的に最適化され、光安定性と熱安定性の両方が著しく向上しました。本研究は溶媒工学を通じて高効率で安定したペロブスカイトレーザー素子実現への新たな視点を提供します。
关键词
FAPbI3; テトラメチルウレア; 増幅自発放射; 安定性
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