Экологичная инженерия растворителей для управления фазовым распределением и создания квази-двухмерных перовскитных лазеров с низким порогом

WEI Guoqiang ,  

ZHAN Zijun ,  

CAI Shuang ,  

ZHOU Hongzhi ,  

LIU Zhengzheng ,  

HU Zhiping ,  

DU Juan ,  

摘要

Квази-двухмерные перовскиты являются идеальной средой усиления для микро- и нанолазеров, однако их неконтролируемый процесс кристаллизации и большое количество фаз с низким показателем преломления препятствуют улучшению оптического усиления и характеристик устройств. В данном исследовании в качестве экологически чистого антирастворителя использовали этил ацетат (EA), что позволило успешно приготовить высококачественные квази-двухмерные пленки PEA0.4MAPbBr3. Пленки, обработанные EA, демонстрируют улучшенную морфологию, более высокую степень кристалличности и значительное подавление фаз с низким показателем преломления. Эти свойства способствовали увеличению времени люминесценции пленок до 26,3 нс и значительному увеличению времени усиления до 129 пс. В итоге оптимизированные перовскитные пленки показали значительно пониженный порог усиленного спонтанного излучения (ASE) (5,6 мкДж/см2) и чистый модовый коэффициент усиления до 935 см-1. Благодаря улучшенным характеристикам усиления мы успешно изготовили вертикальный лазер с излучением по нормали, основанный на микрокавитете с диэлектрическими зеркалами Брегга, обеспечивший однотональное лазерное излучение при длине волны 528,3 нм с качественным фактором около 5886. Эта работа предлагает стратегию экологически чистой разработки растворителя для создания высокопроизводительных перовскитных лазеров и способствует развитию их применения в фотонных устройствах.

关键词

Квази-двухмерные перовскиты;экологичный антирастворитель;характеристики усиления;перовскитный лазер

阅读全文