上海光機(jī)所在穩(wěn)定多色微納激光的研究方面取得進(jìn)展
近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)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(tuán)隊通過離子交換在單個鹵素漸變?nèi)珶o機(jī)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。 $UR:j8C{p$
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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(jī)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(jìn)行離子遷移導(dǎo)致帶隙梯度的不穩(wěn)定。 YM}a>o
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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(xì)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(jī)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。 +N t4R:N
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圖1 (a) 超晶格中離子交換示意圖；(b) 漸變超晶格中的多色微納激光示意圖；(c) 漸變超晶格中的多波長可調(diào)激射。 0*gvHVd/l
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。 e"E 8BU
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