摘要
甲脒碘化铅(FAPbI3) 페로브스카이트는 약 1.47 eV의 좁은 밴드갭과 우수한 광학적 성능으로 인해 근적외선 광 증폭 및 레이저 장치 분야의 핵심 후보 재료입니다. 그러나 FAPbI3 박막은 전통적인 N,N-디메틸폼아미드/디메틸설폭사이드(DMF/DMSO) 용매 공정에서 빠르게 결정화되어 박막 결함이 높아지기 쉽습니다. 또한 FAPbI3 페로브스카이트는 광전 활성 검은색 상(α상)에서 광전 비활성 황색 상(δ상)으로 쉽게 전환되어 레이저 장치의 성능과 안정성을 저하시켜 실제 응용에 제약이 됩니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 강력한 배위 루이스 염기인 테트라메틸요소(TMU)를 FAPbI3 연구 시스템에 도입하고 DMF/TMU 용매를 구축하여 전통 용매를 대체하는 방안을 제시했습니다. DMSO와 비교할 때 TMU와 용질 간의 더 강한 상호작용은 중간 상이 페로브스카이트 상으로 전환되는 것을 효과적으로 지연시켜 결함이 적은 고품질 페로브스카이트 박막을 제조하며, α상에서 δ상으로의 전환을 현저히 억제합니다. 나노초 레이저 여기 조건에서 제조된 FAPbI3-TMU 박막의 증폭 자발 방출(ASE) 역치는 10.93 μJ/cm2로 FAPbI3-DMSO 박막 대비 38.35% 감소했으며, 광학 이득과 손실이 효과적으로 최적화되었고 광안정성과 열안정성 모두 크게 향상되었습니다. 본 연구는 용매 공학을 통해 효율적이고 안정적인 페로브스카이트 레이저 장치 구현에 새로운 아이디어를 제공합니다.
关键词
FAPbI3; 테트라메틸요소; 증폭 자발 방출; 안정성
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