פעקינג אוניווערסיטעט האט איינגעזען א פּעראָווסקיט קאָנטינויִערלעכעלאַזער מקורקלענער ווי 1 קוואַדראַט מיקראָן
עס איז וויכטיג צו קאנסטרואירן א קאנטינעווערליכע לייזער מקור מיט א דעווייס שטח ווייניגער ווי 1μm2 צו טרעפן די נידריגע ענערגיע קאנסומאציע פארלאנג פון אן-טשיפּ אפטישע אינטערקאנעקציע (<10 fJ bit-1). אבער, ווי די דעווייס גרייס פארקלענערט זיך, פארגרעסערן זיך די אפטישע און מאטעריאל פארלוסטן באדייטנד, אזוי אז דערגרייכן סוב-מיקראן דעווייס גרייס און קאנטינעווערליכע אפטישע פאמפן פון לייזער מקורים איז גאר שווער. אין די לעצטע יארן, האבן האליד פעראווסקיט מאטעריאלן באקומען ברייטע אויפמערקזאמקייט אין דעם פעלד פון קאנטינעווערליכע אפטיש געפאמפט לאזערס צוליב זייער הויכן אפטישן געווינס און אייגנארטיגע עקסיטאן פאלאריטאן אייגנשאפטן. די דעווייס שטח פון פעראווסקיט קאנטינעווערליכע לייזער מקורים וואס זענען ביז איצט באריכטעט געווארן איז נאך אלץ גרעסער ווי 10μm2, און סובמיקראן לייזער מקורים דארפן אלע געפולסט ליכט מיט העכערע פאמפ ענערגיע געדיכטקייט צו סטימולירן.
אלס רעאקציע צו דעם אויפגאבע, האט די פארשונג גרופע פון זשאנג קינג פון דער שולע פון מאטעריאלן וויסנשאפט און אינזשעניריע פון פעקינג אוניווערסיטעט ערפאלגרייך צוגעגרייט הויך-קוואליטעט פעראווסקיט סובמיקראן איינציק-קריסטאל מאטעריאלן צו דערגרייכן קאנטינעווערליכע אפטישע פאמפינג לאזער קוועלער מיט א דעווייס שטח אזוי נידעריג ווי 0.65μm2. אין דער זעלבער צייט, ווערט דער פאטאן אנטפלעקט. דער מעכאניזם פון עקסיטאן פאלאריטאן אין סובמיקראן קאנטינעווערליכע אפטיש געפאמפטע לאזירונג פראצעס ווערט טיף פארשטאנען, וואס גיט א נייע געדאנק פאר דער אנטוויקלונג פון קליינע נידעריק-שוועל האלב-קאנדוקטאר לאזערס. די רעזולטאטן פון דער שטודיע, מיטן טיטל "קאנטינעווערליכע כוואליע געפאמפטע פעראווסקיט לאזערס מיט דעווייס שטח אונטער 1 μm2," זענען לעצטנס ארויסגעגעבן געווארן אין אדוואנסירטע מאטעריאלן.
אין דעם ארבעט, איז די נישט-ארגאנישע פעראווסקיט CsPbBr3 איינציק-קריסטאל מיקראן בויגן צוגעגרייט געווארן אויף א סאפיר סובסטראט דורך כעמישע פארע דעפאזיציע. מען האט באמערקט אז די שטארקע פארבינדונג פון פעראווסקיט עקסיטאנען מיט די קלאנג-וואנט מיקראקאוויטי פאטאנען ביי צימער טעמפעראטור האט רעזולטירט אין דער פארמאציע פון עקסיטאנישן פאלאריטאן. דורך א סעריע פון באווייזן, ווי לינעאר צו נישט-לינעאר עמיסיע אינטענסיטעט, שמאלע ליניע ברייט, עמיסיע פאלאריזאציע טראנספארמאציע און ספעציעלע קאוכירענץ טראנספארמאציע ביי שוועל, איז די קאנטינעווערליכע אפטיש געפאמפט פלוארעסענץ לאזע פון סוב-מיקראן-גרייס CsPbBr3 איינציק-קריסטאל באשטעטיקט, און די אפאראט שטח איז אזוי נידעריג ווי 0.65μm2. אין דער זעלבער צייט, איז געפונען געווארן אז די שוועל פון די סובמיקראן לאזער מקור איז פארגלייכבאר צו יענע פון די גרויס-גרייס לאזער מקור, און קען אפילו זיין נידעריגער (פיגור 1).
פיגור 1. קאָנטינויִערלעך אָפּטיש געפּאַמפּט סובמיקראָן CsPbBr3לאַזער ליכט מקור
ווייטער, די ארבעט אויספארשט סיי עקספערימענטאל און סיי טעארעטיש, און ענטפלעקט דעם מעכאניזם פון עקסיטאן-פאלאריזירטע עקסיטאנען אין דער רעאליזאציע פון סובמיקראן קאנטינעווער לאזער קוועלער. די פארבעסערטע פאטאן-עקסיטאן קאפלונג אין סובמיקראן פעראווסקיטן רעזולטירט אין א באדייטנדיקע פארגרעסערונג אין דעם גרופע רעפראקטיווע אינדעקס צו בערך 80, וואס פארגרעסערט באדייטנדיק דעם מאָדע געווינס צו קאמפענסירן פארן מאָדע פארלוסט. דאס רעזולטירט אויך אין א פעראווסקיט סובמיקראן לאזער מקור מיט א העכערן עפעקטיוון מיקראקאוויטי קוואליטעט פאקטאר און א שמאלערע עמיסיע ליניעווידט (פיגור 2). דער מעכאניזם גיט אויך נייע איינזיכטן אין דער אנטוויקלונג פון קליין-גרייס, נידעריק-שוועל לאזערס באזירט אויף אנדערע האלב-קאנדוקטאר מאטעריאלן.
פיגור 2. מעכאניזם פון סוב-מיקראן לייזער מקור ניצנדיק עקסיטאנישע פאלאריזאנען
סאָנג דזשיעפּענג, אַ 2020 זשיבאָ סטודענט פֿון דער שולע פֿון מאַטעריאַל וויסנשאַפֿט און אינזשעניריע פֿון פּעקינג אוניווערסיטעט, איז דער ערשטער מחבר פֿון דער אַרבעט, און פּעקינג אוניווערסיטעט איז די ערשטע איינהייט פֿון דער אַרבעט. זשאַנג קינג און קסיאָנג קיהואה, פּראָפֿעסאָרן פֿון פֿיזיק אין צינגהואַ אוניווערסיטעט, זענען די קאָרעספּאָנדירנדיקע מחברים. די אַרבעט איז געשטיצט געוואָרן דורך דער נאַציאָנאַלער נאַטור וויסנשאַפֿט פֿונדאַציע פֿון כינע און דער בעידזשינג וויסנשאַפֿט פֿונדאַציע פֿאַר אויסגעצייכנטע יונגע מענטשן.
פּאָסט צייט: סעפּטעמבער-12-2023