Perovskit Lazerler, Tiny’i inşa etmek için uzun süredir aranan ama son derece zorlu bir çözüm lazer entegre silikon cipsaraştırmada büyük bir atılım gördü Zhejiang Üniversitesi.
Yeni bir makale, benzeri görülmemiş yakın sürekli operasyon bildiriyor, teknoloji için öne doğru önemli bir adım işaret ediyor ve gerçek dünyadaki vaat gösteren pratik bir cihazda doruk noktası. Uzun süredir devam eden bir sorunu ele alarak perovskitekip minyatürleştirilmiş çip için yeni bir yol açtı lazer.
Yarı iletken problemleri
Yarı iletkenlere erişim, yıllardır küresel teknoloji tedarik zincirlerinde önemli bir sorun olmuştur. III-V yarı iletkenler-indiyum, arsenik ve galyum gibi periyodik tablonun III ve V’den elementleri üretilmiştir-ticari lazerlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bununla birlikte, bu yarı iletkenler büyüme için özel substratlar gerektirir, bu da silikon teknolojisi ile üretim ve entegrasyonu zorlaştırır. Bu engellerin üstesinden gelmek için mühendisler, doğrudan silikon yongalarına entegre edilebilen ve daha hızlı hesaplama ve optik iletişim hızları sağlayan verimli minyatür lazerler üretmenin yeni yollarını aradılar.
All-inorganik perovskit filmleri, düşük maliyetleri, çeşitli substratlarla uyumluluk ve güçlü optik özellikler göz önüne alındığında uzun zamandır umut verici olarak görülmektedir. Yine de kuantum hesaplama: oda sıcaklığında güvenilir performans gibi diğer yeni nesil teknolojileri geri tutan aynı büyük engelden muzdaripler. Özellikle, burgu rekombinasyonu perovskit lazerlerinin oda sıcaklığında şarj taşıyıcılarını hızlı bir şekilde kaybetmesine neden olur ve sürekli çalışmayı önler.
Perovskit lazerleri çözme
Zhejiang Üniversitesi ekibi, üretim sürecinde basit bir değişiklik yaparak sürekli sürekli Perovskite lazer operasyonu elde etti. Yöntemleri, tavlama sırasında, lazer lensler için kullanılan polikristalin perovskit filmlerini oluşturan uçucu bir amonyum katkı maddesi getirir. Katkı maddesi, burgu rekombinasyonunu hızlandıran düşük boyutlu fazları çıkararak faz rekonstrüksiyonunu indükler.
Bu düşük boyutlu fazlar burgu rekombinasyonunu hızlandırır ve bu fazları azaltarak istenmeyen etki büyük ölçüde azalır. Ortaya çıkan saf 3D kristal yapı, lazing için gereken yük taşıyıcılarını korurken daha düşük optik kaybı içerir.
Geliştirilmiş performansı anlamak için araştırmacılar, elektronların ve deliklerin farklı pompalama koşullarında nasıl yeniden birleştiğini incelediler. Auger rekombinasyonunda, elektron deliği çifti rekombinasyonundan enerji, ışık olarak yayılmak yerine başka bir taşıyıcıya aktarılır.
Sürekli kirişler ve daha uzun darbeler, taşıyıcı enjeksiyonu burgu ömrüne yakın bir süre veya aşan bir süre içinde meydana geldiğinden sorunu daha da kötüleştirir. Bu hızlı taşıyıcı kaybı, lazing için gereken popülasyon inversiyonunu önler. Auger etkisini en aza indirerek ekip, verimli uyarılmış emisyon için gereken taşıyıcı yoğunluklarını sürdürebildi.
Fonksiyonel bir lazer oluşturmak
Araştırmaları için ekip, amonyum eklenmiş perovskit lenslerinden birini tek modlu bir dikey-boşluk yüzey yayan lazer (VCSEL) şeklinde kullanan fonksiyonel bir lazer cihazı inşa etti. VCSEL’leri, yarı sürekli nanosaniye pompalama altında 3850 kalite faktörü ile birleştirilmiş düşük 17.3 μJ/cm² lazing eşiğinin performans ölçümlerine ulaştı. Bu sayılar, şimdiye kadar kaydedilen bir perovskit lazeri için en güçlü performansı temsil eder.
Bu sonuçlar, etkili perovskit lazerleri üretiminde uygun bir yol göstermektedir. Bu tür cihazlar nihayetinde yüksek arzu edilen sürekli dalga veya elektrikle çalışan koşullar altında çalışabilir, fotonik yongalara entegrasyon için iki temel ölçüt.
Ayrıca, ekibin bulguları önümüzdeki yıllarda esnek veya giyilebilir optoelektronik uygulamalara yol açabilir.
Kağıt, “Yüksek performanslı Quasi-CW lazing için uçucu amonyum güdümlü perovskit faz rekonstrüksiyonu”Ortaya çıktı Gelişmiş fotonik 19 Ağustos 2025’te.
Ryan Whalen, bilgilendirme için bilim ve teknolojiyi kapsar. Veri bilimi sertifikası ile tarihte bir MA ve kütüphane ve bilgi bilimi yüksek lisans derecesine sahiptir. Onunla iletişime geçilebilir [email protected]ve onu Twitter’da takip et @mdntwvlf.
Source link
