通向钙钛矿电泵浦激光的研究进展

魏衍福; 李国辉; 潘登; 温荣; 冀婷; 冯琳; 崔艳霞

doi:10.37188/CJL.20220209

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通向钙钛矿电泵浦激光的研究进展

特邀综述 | 更新时间：2023-10-27

- 通向钙钛矿电泵浦激光的研究进展
  增强出版
- Research Progress Towards Perovskite Electrical Driven Lasers
- 发光学报 2022年43卷第10期页码：1478-1494
- 作者机构：
  
  太原理工大学物理与光电工程学院，山西太原　030024
- 作者简介：
  
  [ "魏衍福（1995-），男，湖北十堰人，硕士研究生，2018年于长江大学获得学士学位，主要从事钙钛矿微型激光器方面的研究。 E-mail： 2413671678@qq.com" ]
  [ "李国辉（1984-），男，四川广元人，博士，副教授，硕士生导师，2011年于华东师范大学获得博士学位，主要从事包括钙钛矿激光器、表面等离激元纳米器件、有机及钙钛矿光电探测器等的研究。E‐mail: liguohui@tyut.edu.cn" ]
  [ "李国辉（1984-），女，山西吕梁人，博士，教授，博士生导师，2011 年于浙江大学获得博士学位，主要从事包括表面等离激元纳米器件、有机及钙钛矿光电探测器及钙钛矿激光器等的研究。E-mail：yanxiacui@tyut. edu. cn" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(U21A20496;61922060;61775156;61805172;12104334;62174117;61905173);山西省自然科学基金面上青年基金(20210302123154;20210302123169)
- DOI：10.37188/CJL.20220209
  中图分类号： TN365
- 收稿日期：2022-05-25，
  
  修回日期：2022-06-09，
  
  纸质出版日期：2022-10-05
- 稿件说明：
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魏衍福,李国辉,潘登等.通向钙钛矿电泵浦激光的研究进展[J].发光学报,2022,43(10):1478-149410.37188/CJL.20220209.

WEI Yan-fu,LI Guo-hui,PAN Deng,et al.Research Progress Towards Perovskite Electrical Driven Lasers[J].Chinese Journal of Luminescence,2022,43(10):1478-149410.37188/CJL.20220209.
魏衍福,李国辉,潘登等.通向钙钛矿电泵浦激光的研究进展[J].发光学报,2022,43(10):1478-149410.37188/CJL.20220209. DOI：

WEI Yan-fu,LI Guo-hui,PAN Deng,et al.Research Progress Towards Perovskite Electrical Driven Lasers[J].Chinese Journal of Luminescence,2022,43(10):1478-149410.37188/CJL.20220209. DOI：

摘要

可溶液法制备的钙钛矿拥有优异的光学、电学性能，是一类极具潜力的电泵浦激光增益介质。近年来，基于钙钛矿材料的室温连续光泵浦激光以及大电流电致发光器件陆续被报道，在通向钙钛矿电泵浦激光的研究上取得了可喜进展，本文以此为主题展开综述。首先，介绍了钙钛矿材料实现电泵浦激光的优势。接着，梳理了现阶段通向钙钛矿电泵浦激光的两大问题，即非辐射复合损耗高和热效应严重，同时给出了改善这两大问题可采取的一些有效策略。然后，给出了电荷注入平衡化、降低光学损耗、促进粒子数反转等补充手段，它们有力推动了通向钙钛矿电泵浦激光研究向前发展。此外，还介绍了钙钛矿表面等离激元激光、钙钛矿激子极化激元激光等有望实现低阈值钙钛矿电泵浦激光的新机制。最后，总结全文，并对电泵浦钙钛矿激光未来研究做出了展望。

Abstract

Solution-processed perovskites， having excellent optical and electrical properties， can serve as a kind of promising electrically driven laser gain medium. In recent years， progresses towards electrically driven lasers based on perovskite materials have been made. For instance， a series of room-temperature continuous-wave optically-pumped perovskite lasers along with a few high-current perovskite light emitting diodes（LEDs） have been reported. This paper takes this topic as the review subject. Firstly， the advantages of perovskite materials for developing electrical driven lasers are introduced. Then， the two major constraints towards electrical driven perovskite lasers at the present stage， including high non-radiative recombination loss and serious thermal effect， are introduced， and some strategies to break through these constraints are given. Subsequently， this paper gives supplementary means such as balancing the charge injection， reducing optical loss， and promoting population inversion， which have effectively promoted the development of perovskite electrical pumped laser research. This paper also introduces the recent progresses of surface plasmon polariton lasers， exciton polariton lasers，

etc

.， based on perovskite materials， which possess the potential to reduce the laser thresholds， as alternatives for realizing electrical driven perovskite lasers. Finally， the full text is summarized， and the future research towards electrical driven perovskite lasers is prospected.

关键词

Keywords

references

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