有机-无机金属卤化物钙钛矿微腔激光器阵列

ADVS近年来,有机-无机金属卤化物钙钛矿材料已经在光伏领域表现出优异的光电转化效率,光电转化效率已经突破20%;同时它也极有希望广泛应用于其它光电器件中,如激光器、发光材料、光探测器、甚至是核辐射探测器等。实现这些钙钛矿微/纳米结构功能化的关键则在于如何在硅衬底上进行复杂结构系统的光刻。尽管对卤化物钙钛矿材料激射性质的研究发展非常迅速,但是如何直接对钙钛矿材料进行光刻图形化,并在传统的硅基材料上形成高质量的光学腔,仍然是个具有挑战性的问题。

国家纳米科学中心纳米表征和检测重点实验室刘新风课题组与新加坡南洋理工大学物理与应用物理系Sum Tze Chien(岑子健)课题组以及新加坡南洋理工大学材料工程学院刘政课题组密切合作,成功在硅基衬底上可控生长出具有高光学质量的钙钛矿单晶材料,并再次基础上实现了面阵列的激光发射。他们利用单层材料的氮化硼作为缓冲层和成核生长层,在合成高质量的钙钛矿片状微米晶体阵列同时,亦能保证其优越的光学性质。在这些阵列结构的钙钛矿单晶谐振腔中实现了高品质因子的回音壁模式(WGM)激光发射。该研究工作将为如何控制生长高质量的钙钛矿基面光源以及面探测器阵列提供了思路。值得一提的是,这项工作中提到的单模激射选择机制可广泛应用于腔基光电器件的模式选择和设计。相关论文在线发表在Advanced Science (DOI:10.1002/advs.201600137)上

相关工作得到了中国科学院“百人计划”项目、中科院纳米科学卓越创新中心、国家纳米科学中心纳米表征和检测重点实验室资金支持。

Speak Your Mind

*