Trong nhiều năm, các kỹ sư đã tìm kiếm những cách tốt hơn để xây dựng các laser nhỏ, hiệu quả, có thể được tích hợp trực tiếp vào chip silicon, một bước quan trọng để truyền thông và tính toán quang học nhanh hơn, có khả năng hơn.
Các laser thương mại ngày nay hầu hết được làm từ III - v Bán dẫn phát triển trên các chất nền chuyên dụng - một quá trình khiến chúng khó khăn và tốn kém để kết hợp với công nghệ silicon chính thống. Tất cả các bộ phim perovskite vô cơ - đã nổi lên như một sự thay thế đầy hứa hẹn bởi vì chúng có thể được sản xuất rẻ tiền, hoạt động với nhiều loại chất nền và cung cấp các đặc tính quang học mạnh mẽ.
Nhưng một trở ngại lớn đã cản trở: ở nhiệt độ phòng, rất khó để có được các laser perovskite chạy trong các chế độ liên tục hoặc gần - mà không nhanh chóng mất các chất mang điện tích của họ đối với một hiệu ứng được gọi là tái tổ hợp.
Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Chiết Giang hiện đã chứng minh một phương pháp đơn giản để khắc phục vấn đề này, dẫn đến ghi lại hiệu suất thiết lập - cho các laser perovskite dưới gần - hoạt động liên tục.
Như đã báo cáo trongPhotonics nâng cao, cách tiếp cận của họ sử dụng phụ gia amoni dễ bay hơi trong quá trình ủ các màng perovskite polycrystalline. Phụ gia này kích hoạt một "tái tạo pha" loại bỏ các pha kích thước thấp không mong muốn -, giảm các kênh tăng tốc tái tổ hợp Auger. Kết quả là một cấu trúc 3D thuần túy bảo tồn tốt hơn các chất mang điện tích cần thiết để tạo ra, mà không cần thêm tổn thất quang học đáng kể.
Để hiểu được sự cải thiện, nhóm nghiên cứu đã phân tích cách các electron và lỗ hổng kết hợp lại trong các điều kiện bơm khác nhau. Tái tổ hợp Auger - trong đó năng lượng từ cặp electron tái tổ hợp - được cung cấp cho một sóng mang khác thay vì phát ra dưới dạng ánh sáng - trở nên đặc biệt có vấn đề khi ánh sáng đầu vào được phân phối trong các xung dài hơn hoặc dầm liên tục.
Trong các tình huống đó, tiêm sóng mang xảy ra vào một khoảng thời gian tương tự hoặc dài hơn tuổi thọ của máy khoan, dẫn đến mất sóng mang nhanh chóng và ngăn chặn việc xây dựng - sự đảo ngược dân số cần thiết cho việc đưa ra. Bằng cách ngăn chặn quá trình này, các nhà nghiên cứu đã có thể duy trì mật độ của tàu sân bay cần thiết để phát xạ kích thích hiệu quả.
Với các bộ phim được tối ưu hóa của họ, nhóm đã xây dựng một chế độ - theo chiều dọc - bề mặt khoang - phát ra laser (vcsel) đạt được mức độ thấp của mức độ tối thấp. Hiệu suất này đánh dấu được báo cáo tốt nhất cho đến nay cho một laser perovskite trong chế độ này.
Các kết quả chỉ ra một tuyến đường thực tế để tạo ra các laser perovskite hiệu suất cao - có thể hoạt động theo sóng liên tục thực sự - hoặc điều khiển bằng điện
