近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所激光與紅外材料實驗室董紅星研究員和張龍研究員團隊通過離子交換在單個鹵素漸變?nèi)珶o機鈣鈦礦超晶格結(jié)構(gòu)中獲得了穩(wěn)定多波長激光。相關(guān)研究成果以“Stable multi-wavelength lasing in single perovskite quantum dot superlattice”為題發(fā)表于Advanced Optical Materials上。 D:erBMKv,  
*hw\35%P`?  
多波長微納激光器在高度集成光子器件中具有重要的應(yīng)用前景。然而，由于全無機鈣鈦礦具有動態(tài)軟離子晶格，鹵化物陰離子遷移能較低等原因，獲得帶隙漸變的合金微納鈣鈦礦結(jié)構(gòu)仍然是一個挑戰(zhàn)。并且即使通過復(fù)雜的手段獲得了帶隙漸變的鹵素?fù)诫s鈣鈦礦微納結(jié)構(gòu)，也會由于鹵素濃度梯度的存在而進行離子遷移導(dǎo)致帶隙梯度的不穩(wěn)定。 92EWIHEWZ  
V3"=w&2]K  
針對上述問題，研究人員提出通過鈣鈦礦量子點超晶格中的精細離子交換實現(xiàn)帶隙梯度穩(wěn)定的合金超晶格結(jié)構(gòu)。量子點超晶格是長程有序、密集排列的量子點陣列，在超晶格中相鄰量子點具有一定間距。超晶格中量子點的這種離散排列結(jié)構(gòu)可以通過增加陰離子遷移的能壘，有利于離子交換后超晶格中各個區(qū)域間穩(wěn)定帶隙差的形成。光致發(fā)光光譜結(jié)果證實了這樣獲得的帶隙漸變CsPbBr3-3xCl3x合金超晶格的帶隙梯度穩(wěn)定性比我們之前得到的鈣鈦礦單晶合金納米線高約10倍。結(jié)合熒光光譜及密度泛函理論計算解析了超晶格中離子交換的機理，并基于合金超晶格結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了穩(wěn)定的多波長激光輸出。 xXM{pd  
B'fb^n<  
;aw=MV  
該工作得到國家自然科學(xué)基金、上海市青年拔尖人才計劃等項目的支持。 gSh+}r<7  
d+'p@!W_  
相關(guān)鏈接：https://doi.org/10.1002/adom.202200494