पेकिंग विद्यापीठाला एक पेरोव्स्काइट सतत जाणवलेलेसर स्त्रोत1 चौरस मायक्रॉनपेक्षा लहान
ऑन-चिप ऑप्टिकल इंटरकनेक्शन (<10 एफजे बिट -1) च्या कमी उर्जा वापराची आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी 1μ मी 2 पेक्षा कमी डिव्हाइस क्षेत्रासह सतत लेसर स्त्रोत तयार करणे महत्वाचे आहे. तथापि, डिव्हाइसचा आकार कमी होत असताना, ऑप्टिकल आणि सामग्रीचे नुकसान लक्षणीय प्रमाणात वाढते, म्हणून उप-मायक्रॉन डिव्हाइस आकार प्राप्त करणे आणि लेसर स्त्रोतांचे सतत ऑप्टिकल पंपिंग करणे अत्यंत आव्हानात्मक आहे. अलिकडच्या वर्षांत, हॅलाइड पेरोव्स्काइट मटेरियलला त्यांच्या उच्च ऑप्टिकल नफा आणि अद्वितीय एक्झिटॉन पोलरिटन गुणधर्मांमुळे सतत ऑप्टिकली पंप केलेल्या लेसरच्या क्षेत्रात विस्तृत लक्ष वेधले गेले आहे. आतापर्यंत नोंदविलेल्या पेरोव्स्काइट अखंड लेसर स्त्रोतांचे डिव्हाइस क्षेत्र अद्याप 10μ मी 2 पेक्षा जास्त आहे आणि सबमिक्रॉन लेसर स्त्रोतांना उत्तेजित करण्यासाठी उच्च पंप उर्जा घनतेसह स्पंदित प्रकाश आवश्यक आहे.
या आव्हानाला उत्तर म्हणून, पेकिंग विद्यापीठाच्या स्कूल ऑफ मटेरियल सायन्स अँड इंजिनिअरिंगच्या झांग किंगच्या संशोधन गटाने 0.65μm2 पर्यंत कमी डिव्हाइस क्षेत्रासह सतत ऑप्टिकल पंपिंग लेसर स्त्रोत साध्य करण्यासाठी उच्च-गुणवत्तेच्या पेरोव्स्काइट सबमिक्रॉन सिंगल क्रिस्टल मटेरियल यशस्वीरित्या तयार केले. त्याच वेळी, फोटॉन प्रकट झाला. सबमिक्रॉन सतत ऑप्टिकली पंप केलेल्या लेसिंग प्रक्रियेमध्ये एक्झिटॉन पोलरिटनची यंत्रणा गंभीरपणे समजली आहे, जी लहान आकाराच्या कमी थ्रेशोल्ड सेमीकंडक्टर लेसरच्या विकासासाठी एक नवीन कल्पना प्रदान करते. "सतत वेव्ह पंप केलेल्या पेरोव्स्काइट लेसर 1 μm2 च्या खाली डिव्हाइस क्षेत्रासह" या शीर्षकाच्या अभ्यासाचे निकाल नुकतेच प्रगत साहित्यात प्रकाशित केले गेले.
या कामात, अजैविक पेरोव्स्काइट सीएसपीबीबीआर 3 सिंगल क्रिस्टल मायक्रॉन शीट केमिकल वाष्प जमा करून नीलम सब्सट्रेटवर तयार केली गेली. असे दिसून आले आहे की खोलीच्या तपमानावर ध्वनी भिंत मायक्रोकॅव्हिटी फोटॉनसह पेरोव्स्काइट एक्झिटन्सच्या मजबूत जोड्या परिणामी एक्झिटोनिक पोलरिटॉन तयार होते. रेखीय ते नॉनलाइनर उत्सर्जन तीव्रता, अरुंद रेषा रुंदी, उत्सर्जन ध्रुवीकरण परिवर्तन आणि थ्रेशोल्डमध्ये स्थानिक सुसंवाद परिवर्तन यासारख्या पुराव्यांच्या मालिकेद्वारे, उप-मायक्रॉन-आकाराच्या सीएसपीबीबीआर 3 सिंगल क्रिस्टलच्या सतत ऑप्टिकली पंप केलेल्या फ्लूरोसेंस लेसची पुष्टी केली जाते आणि उपकरणाचे क्षेत्र 0.65μ μ μm2 इतके कमी आहे. त्याच वेळी, असे आढळले की सबमिक्रॉन लेसर स्त्रोताचा उंबरठा मोठ्या आकाराच्या लेसर स्त्रोताशी तुलना करण्यायोग्य आहे आणि तो अगदी कमी असू शकतो (आकृती 1).
आकृती 1. सतत ऑप्टिकली पंप सबमिक्रॉन सीएसपीबीबीआर 3लेझर लाइट स्रोत
पुढे, हे कार्य प्रयोगात्मक आणि सैद्धांतिकदृष्ट्या दोन्हीचा शोध घेते आणि सबमिक्रॉन सतत लेसर स्त्रोतांच्या प्राप्तीमध्ये एक्झिटॉन-ध्रुवीकरण केलेल्या एक्झिटॉनची यंत्रणा प्रकट करते. सबमिक्रॉन पेरोव्स्काइट्समधील वर्धित फोटॉन-एक्झिटन कपलिंगमुळे ग्रुप अपवर्तक निर्देशांकात सुमारे 80 पर्यंत लक्षणीय वाढ होते, ज्यामुळे मोडच्या नुकसानीची भरपाई करण्यासाठी मोडची वाढ होते. यामुळे उच्च प्रभावी मायक्रोकाव्हिटी गुणवत्ता घटक आणि एक अरुंद उत्सर्जन लाइनविड्थ (आकृती 2) सह पेरोव्स्काइट सबमिक्रॉन लेसर स्त्रोत देखील होतो. ही यंत्रणा इतर सेमीकंडक्टर सामग्रीवर आधारित लघु-आकार, लो-थ्रेशोल्ड लेसरच्या विकासासाठी नवीन अंतर्दृष्टी देखील प्रदान करते.
आकृती 2. एक्झिटोनिक पोलरिझन्सचा वापर करून उप-मायक्रॉन लेसर स्त्रोताची यंत्रणा
पेकिंग युनिव्हर्सिटीच्या स्कूल ऑफ मटेरियल सायन्स अँड इंजीनियरिंगचा २०२० झिबोचा विद्यार्थी सॉन्ग जीपेंग पेपरचा पहिला लेखक आहे आणि पेकिंग युनिव्हर्सिटी पेपरचे पहिले युनिट आहे. त्सिंगुआ विद्यापीठातील भौतिकशास्त्राचे प्राध्यापक झांग किंग आणि झिओनग किहुआ हे संबंधित लेखक आहेत. या कामास नॅशनल नॅचरल सायन्स फाउंडेशन ऑफ चायना आणि बीजिंग सायन्स फाउंडेशन फॉर थकीत तरुण लोकांनी पाठिंबा दर्शविला.
पोस्ट वेळ: एसईपी -12-2023