A közelmúltban David Di professzor, a Zhejiang University/Haining International Joint College Optoelektronikai Tudományok és Mérnöki Iskola munkatársa, Zou Chen kutató és Zhao Baodan professzor kifejlesztette a világ első elektromos meghajtású perovszkit lézerét. Ez egy „kettős{1}}üreges” lézer, amely két optikai mikroüreget tartalmaz. Egy alacsony-küszöbű perovszkit egy-kristály mikroüreges alegységet és egy nagy-teljesítményű mikroüreges perovszkit LED-alegységet integrál ugyanabba az eszközbe, így függőlegesen egymásra helyezett több-rétegű szerkezetet alkot.
Ennek az új félvezető lézernek legalább 92 A/cm² áramra (küszöbáramra) van szüksége a fény kibocsátásához, ami egy nagyságrenddel alacsonyabb, mint a legjobb szerves félvezető lézereké. Ezenkívül kiváló stabilitást mutat, és gyors modulációt tesz lehetővé 36,2 MHz-es sávszélességen, így ígéretes jelölt a chipes adatátvitel, a számítástechnika és a biomedicina területén. A kutatási cikk augusztus 27-én jelent meg a *Nature*-ben.
Számos lézertípus létezik, és jelenleg az olyan új lézeranyagok, mint a perovszkit félvezetők, szerves félvezetők és kvantumpontok, jelentős előnyökkel járnak. Ezen anyagok közül a perovszkit félvezetők kivételes műszaki ígéretekkel bírnak hangolható emissziós spektrumaik (különböző színek előállítására alkalmas) és rendkívül alacsony lézeremissziós küszöbeik miatt optikai pumpálás (azaz fény{3}}meghajtású) körülmények között.
Az elektromos hajtású perovszkit lézerek fejlesztése azonban régóta a legnagyobb kihívás a perovszkit optoelektronika területén, és továbbra is számos kutatócsoport közös célja világszerte.
"Az elektromosan vezérelt lézerkibocsátás elérése érdekében feltaláltunk egy integrált kettős{0}}üreges szerkezetet. Megközelítésünk egy nagy teljesítményű, mikroüreges perovszkit LED-alegység és egy kiváló-minőségű egyetlen-kristály-perovszkit mikroüreges alegység kompakt integrálása egyetlen eszközben" - magyarázta David Di, a cikk megfelelő szerzője. Ez az eszköz hatékonyan összekapcsolja a mikroüreges perovszkit LED által elektromos gerjesztéssel generált nagyszámú fotont egy második mikroüregbe, ahol gerjesztik az egyetlen -kristályos perovszkit erősítő közeget, hogy lézerfényt állítsanak elő.
"Bár az integrált elektromos{0}működés elve önmagában nem bonyolult, még mindig számos kihívással kellett szembenéznünk, amikor elkezdtük a lézer gyártását" - mondta Zou Chen, a cikk megfelelő szerzője. Ahogy a csapat egyesével legyőzte az akadályokat, leírhatatlan öröm és izgalom áradt, amikor először figyelték meg a régóta várt lézerspektrumot-elektromos hajtás mellett.
