पेकिंग विश्वविद्यालय ने एक पेरोवकाइट को निरंतर महसूस कियालेजर स्रोत1 वर्ग माइक्रोन से छोटा
ऑन-चिप ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन (<10 एफजे बिट -1) की कम ऊर्जा खपत की आवश्यकता को पूरा करने के लिए 1μM2 से कम डिवाइस क्षेत्र के साथ एक निरंतर लेजर स्रोत का निर्माण करना महत्वपूर्ण है। हालांकि, जैसे-जैसे डिवाइस का आकार कम होता जाता है, ऑप्टिकल और सामग्री के नुकसान में काफी वृद्धि होती है, इसलिए सब-माइक्रोन डिवाइस का आकार और लेजर स्रोतों के निरंतर ऑप्टिकल पंपिंग को प्राप्त करना बेहद चुनौतीपूर्ण है। हाल के वर्षों में, हैलिड पेरोव्साइट सामग्री को अपने उच्च ऑप्टिकल लाभ और अद्वितीय एक्सिटॉन पोलरिटॉन गुणों के कारण निरंतर वैकल्पिक रूप से पंप किए गए लेज़रों के क्षेत्र में व्यापक ध्यान दिया गया है। अब तक रिपोर्ट किए गए पेरोव्साइट निरंतर लेजर स्रोतों का डिवाइस क्षेत्र अभी भी 10μm2 से अधिक है, और सबमीक्रॉन लेजर स्रोतों को उत्तेजित करने के लिए उच्च पंप ऊर्जा घनत्व के साथ स्पंदित प्रकाश की आवश्यकता होती है।
इस चुनौती के जवाब में, पेकिंग विश्वविद्यालय के स्कूल ऑफ मैटेरियल्स साइंस एंड इंजीनियरिंग से झांग किंग के अनुसंधान समूह ने उच्च गुणवत्ता वाले पेरोवकाइट सबमाइक्रॉन सिंगल क्रिस्टल सामग्री को सफलतापूर्वक तैयार किया, जो एक डिवाइस क्षेत्र के साथ निरंतर ऑप्टिकल पंपिंग लेजर स्रोतों को प्राप्त करने के लिए 0.65μM2 के रूप में कम था। उसी समय, फोटॉन का पता चला है। सबमाइक्रॉन में एक्सिटॉन पोलरिटॉन के तंत्र को निरंतर रूप से पंप किए गए लेज़िंग प्रक्रिया में गहराई से समझा जाता है, जो छोटे आकार के कम थ्रेशोल्ड अर्धचालक लेजर के विकास के लिए एक नया विचार प्रदान करता है। अध्ययन के परिणाम, जिसका शीर्षक है, "निरंतर वेव पंप पेरोवकाइट लेजर 1 μM2 से नीचे डिवाइस क्षेत्र के साथ," हाल ही में उन्नत सामग्रियों में प्रकाशित किया गया था।
इस काम में, रासायनिक वाष्प बयान द्वारा नीलम सब्सट्रेट पर अकार्बनिक पेरोव्साइट CSPBBR3 सिंगल क्रिस्टल माइक्रोन शीट तैयार की गई थी। यह देखा गया कि कमरे के तापमान पर ध्वनि दीवार माइक्रोकैविटी फोटॉनों के साथ पेरोवस्काइट एक्सिटॉन के मजबूत युग्मन के परिणामस्वरूप एक्साइटोनिक पोलरिटॉन का गठन हुआ। सबूतों की एक श्रृंखला के माध्यम से, जैसे कि रैखिक से नॉनलाइनियर उत्सर्जन की तीव्रता, संकीर्ण रेखा की चौड़ाई, उत्सर्जन ध्रुवीकरण परिवर्तन और थ्रेशोल्ड पर स्थानिक सुसंगतता परिवर्तन, निरंतर वैकल्पिक रूप से पंप किए गए प्रतिदीप्ति को सब-माइक्रोन-आकार CSPBBR3 एकल क्रिस्टल की पुष्टि की जाती है, और डिवाइस क्षेत्र 0.65μm2 के रूप में कम है। इसी समय, यह पाया गया कि सबमीक्रॉन लेजर स्रोत की दहलीज बड़े आकार के लेजर स्रोत की तुलना में है, और यहां तक कि कम हो सकती है (चित्रा 1)।
चित्रा 1। निरंतर वैकल्पिक रूप से पंप सबमीक्रॉन CSPBBR3लेजर प्रकाश स्रोत
इसके अलावा, यह काम प्रयोगात्मक और सैद्धांतिक रूप से दोनों की पड़ताल करता है, और सबमाइक्रोन निरंतर लेजर स्रोतों की प्राप्ति में एक्साइटॉन-ध्रुवीकृत एक्साइटों के तंत्र को प्रकट करता है। सबमाइक्रॉन पेरोव्साइट्स में बढ़ाया फोटॉन-एक्सिटॉन युग्मन के परिणामस्वरूप समूह अपवर्तक सूचकांक में एक महत्वपूर्ण वृद्धि लगभग 80 हो जाती है, जो मोड हानि की भरपाई के लिए मोड लाभ को काफी बढ़ाता है। यह एक उच्च प्रभावी माइक्रोकैविटी गुणवत्ता कारक और एक संकीर्ण उत्सर्जन लाइनविड्थ (चित्रा 2) के साथ एक पेरोवकाइट सबमाइक्रॉन लेजर स्रोत में भी परिणाम है। तंत्र अन्य अर्धचालक सामग्रियों के आधार पर छोटे आकार, कम-थ्रेशोल्ड लेज़रों के विकास में नई अंतर्दृष्टि भी प्रदान करता है।
चित्रा 2। उप-माइक्रोन लेजर स्रोत का तंत्र एक्साइटोनिक पोलरिजोन का उपयोग करके
सॉन्ग जीपेंग, 2020 ज़िबो छात्र स्कूल ऑफ मैटेरियल्स साइंस एंड इंजीनियरिंग ऑफ पेकिंग यूनिवर्सिटी के छात्र, पेपर के पहले लेखक हैं, और पेकिंग विश्वविद्यालय पेपर की पहली इकाई है। झांग किंग और Xiong Qihua, Tsinghua विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर, इसी लेखक हैं। इस काम को नेशनल नेचुरल साइंस फाउंडेशन ऑफ चाइना और द बीजिंग साइंस फाउंडेशन फॉर उत्कृष्ट युवा लोगों द्वारा समर्थित किया गया था।
पोस्ट टाइम: सितंबर -12-2023