친환경 용매 공정으로 상 분포를 조절하여 저임계 준이차원 페로브스카이트 레이저 구현

WEI Guoqiang ,  

ZHAN Zijun ,  

CAI Shuang ,  

ZHOU Hongzhi ,  

LIU Zhengzheng ,  

HU Zhiping ,  

DU Juan ,  

摘要

준이차원 페로브스카이트는 마이크로·나노 레이저에 이상적인 증폭 매체이지만, 제어할 수 없는 결정화 과정과 다량의 저n상으로 인해 광학 증폭 및 장치 성능 향상이 저해됩니다. 본 연구에서는 친환경 역용매인 아세트산에틸(EA)을 사용하여 고품질의 준이차원 PEA0.4MAPbBr3 박막을 성공적으로 제조하였습니다. EA 처리된 박막은 향상된 형상, 높은 결정도를 나타내며 저n상 억제가 현저히 개선되었습니다. 이러한 특성으로 페로브스카이트 박막의 광발광 수명이 26.3 ns까지 연장되었고, 증폭 수명도 129 ps로 크게 증가하였습니다. 따라서 최적화된 페로브스카이트 박막은 증폭 자발 복사(ASE) 임계값이 크게 낮아져(5.6 μJ cm-2), 최대 935 cm-1의 순 모드 이득을 가집니다. 이러한 향상된 증폭 특성 덕분에 매질 브래그 반사경 마이크로공진기를 기반으로 하는 수직공면 발진 레이저를 성공적으로 제작하여 528.3 nm 파장의 단일 모드 레이저 방출과 약 5886의 품질 인자를 달성하였습니다. 본 연구는 고성능 페로브스카이트 레이저 제조를 위한 친환경 용매 공정 전략을 제시하며, 광자 소자 응용에서의 발전 전망에 기여합니다.

关键词

준이차원 페로브스카이트;친환경 역용매;증폭 특성;페로브스카이트 레이저

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