Πρόσφατα, η ομάδα του καθηγητή David Di από τη Σχολή Οπτοηλεκτρονικής Επιστήμης και Μηχανικής του Πανεπιστημίου Zhejiang/Haining International Joint College, ο ερευνητής Zou Chen και ο καθηγητής Zhao Baodan ανέπτυξαν το πρώτο ηλεκτρικά κινούμενο λέιζερ περοβσκίτη στον κόσμο. Αυτό είναι ένα λέιζερ "διπλής-κοιλότητας" που περιέχει δύο οπτικές μικροκοιλότητες. Ενσωματώνει μια υπομονάδα μονής-υπομονάδας μικροκοιλότητας περοβσκίτη χαμηλού κατωφλίου-και μια υπομονάδα LED μικροκοιλότητας περοβσκίτη υψηλής- ισχύος στην ίδια συσκευή, σχηματίζοντας μια κατακόρυφα στοιβαγμένη δομή πολλαπλών-επιπέδων.
Αυτό το νέο λέιζερ ημιαγωγών απαιτεί ένα ελάχιστο ρεύμα (ρεύμα κατωφλίου) 92 A/cm² για να εκπέμπει φως, το οποίο είναι κατά μία τάξη μεγέθους μικρότερο από αυτό των καλύτερων οργανικών λέιζερ ημιαγωγών. Επιδεικνύει επίσης εξαιρετική σταθερότητα και επιτρέπει την ταχεία διαμόρφωση σε εύρος ζώνης 36,2 MHz, καθιστώντας το ένα πολλά υποσχόμενο υποψήφιο για εφαρμογές σε-μετάδοση δεδομένων με τσιπ, υπολογιστές και βιοϊατρική. Η ερευνητική εργασία δημοσιεύτηκε στο *Nature* στις 27 Αυγούστου.
Υπάρχουν πολλοί τύποι λέιζερ και επί του παρόντος, νέα υλικά λέιζερ όπως οι ημιαγωγοί περοβσκίτης, οι οργανικοί ημιαγωγοί και οι κβαντικές κουκκίδες παρουσιάζουν σημαντικά πλεονεκτήματα. Μεταξύ αυτών των υλικών, οι ημιαγωγοί περοβσκίτη έχουν εξαιρετική τεχνική υπόσχεση λόγω των ρυθμιζόμενων φασμάτων εκπομπής τους (ικανά να παράγουν διάφορα χρώματα) και των εξαιρετικά χαμηλών ορίων εκπομπής λέιζερ υπό συνθήκες οπτικής άντλησης (π.χ.
Ωστόσο, η ανάπτυξη ηλεκτροκίνητων λέιζερ περοβσκίτη είναι από καιρό η μεγαλύτερη πρόκληση στον τομέα της οπτοηλεκτρονικής περοβσκίτη και παραμένει ένας κοινός στόχος που επιδιώκεται από πολλές ερευνητικές ομάδες παγκοσμίως.
"Για να επιτύχουμε ηλεκτροκίνητη εκπομπή λέιζερ, εφεύραμε μια ενσωματωμένη δομή διπλής-κοιλότητας. Η προσέγγισή μας περιλαμβάνει συμπαγή ενσωμάτωση μιας υπομονάδας LED perovskite μικροκοιλότητας υψηλής-με μια-μονάδα-μονού κρυστάλλου περοβσκίτη υψηλής ποιότητας, εξήγησε η αντίστοιχη υπομονάδα χαρτιού του Ντέιβιντ. Αυτή η συσκευή συνδέει αποτελεσματικά τον μεγάλο αριθμό φωτονίων που παράγονται από το LED περοβσκίτη μικροκοιλότητας υπό ηλεκτρική διέγερση σε μια δεύτερη μικροκοιλότητα, όπου διεγείρουν το μέσο κέρδους μονοκρυσταλλικού-περοβσκίτη για την παραγωγή φωτός λέιζερ.
"Παρόλο που η αρχή της ενσωματωμένης λειτουργίας με ηλεκτρο-οδήγηση δεν είναι από μόνη της πολύπλοκη, αντιμετωπίσαμε πολλές προκλήσεις όταν ξεκινήσαμε την κατασκευή του λέιζερ", δήλωσε ο Zou Chen, αντίστοιχος συγγραφέας της εργασίας. Καθώς η ομάδα ξεπέρασε κάθε εμπόδιο ένα προς ένα, μια απερίγραπτη αίσθηση χαράς και ενθουσιασμού αναπτύχθηκε όταν παρατήρησαν το πολυαναμενόμενο φάσμα λέιζερ για πρώτη φορά υπό ηλεκτρική κίνηση.
