ပီကင်းတက္ကသိုလ်က perovskite စဉ်ဆက်မပြတ် မော်တာတစ်ခုကို တီထွင်ခဲ့ပါတယ်လေဆာရင်းမြစ်၁ စတုရန်း မိုက်ခရွန်ထက် သေးငယ်သည်
ချစ်ပ်ပေါ်ရှိ optical interconnection (<10 fJ bit-1) ၏ စွမ်းအင်သုံးစွဲမှုနည်းပါးသော လိုအပ်ချက်ကို ဖြည့်ဆည်းရန်အတွက် 1μm2 အောက်ရှိသော device area ရှိသော continuous laser source တစ်ခုကို တည်ဆောက်ရန် အရေးကြီးပါသည်။ သို့သော် device အရွယ်အစား လျော့နည်းလာသည်နှင့်အမျှ optical နှင့် material losses များ သိသိသာသာ တိုးလာသောကြောင့် sub-micron device အရွယ်အစားနှင့် laser source များ၏ continuous optical pumping ရရှိရန်မှာ အလွန်စိန်ခေါ်မှုတစ်ရပ်ဖြစ်သည်။ မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း halide perovskite ပစ္စည်းများသည် ၎င်းတို့၏ မြင့်မားသော optical gain နှင့် ထူးခြားသော exciton polariton ဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် continuous optically pumped laser နယ်ပယ်တွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အာရုံစိုက်မှု ရရှိခဲ့ပါသည်။ ယခုအချိန်အထိ သတင်းပို့ထားသော perovskite continuous laser source များ၏ device area သည် 10μm2 ထက် ပိုမိုများပြားနေဆဲဖြစ်ပြီး submicron laser source အားလုံးသည် လှုံ့ဆော်ရန်အတွက် pump energy density မြင့်မားသော pulsed light လိုအပ်သည်။
ဤစိန်ခေါ်မှုကို တုံ့ပြန်သည့်အနေဖြင့် ပီကင်းတက္ကသိုလ်၏ ပစ္စည်းသိပ္ပံနှင့် အင်ဂျင်နီယာကျောင်းမှ Zhang Qing ၏ သုတေသနအဖွဲ့သည် 0.65μm2 အထိ နိမ့်သော device area ဖြင့် continuous optical pumping laser sources များရရှိရန် အရည်အသွေးမြင့် perovskite submicron single crystal ပစ္စည်းများကို အောင်မြင်စွာ ပြင်ဆင်ခဲ့သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ photon ကို ဖော်ထုတ်နိုင်ခဲ့သည်။ submicron continuous optically pumped lasing လုပ်ငန်းစဉ်တွင် exciton polariton ၏ ယန္တရားကို နက်နက်ရှိုင်းရှိုင်း နားလည်ထားပြီး၊ ၎င်းသည် အရွယ်အစားသေးငယ်သော low threshold semiconductor lasers များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးအတွက် အကြံဥာဏ်အသစ်တစ်ခုကို ပေးစွမ်းသည်။ “Continuous Wave Pumped Perovskite Lasers with Device Area Below 1 μm2” ဟု အမည်ပေးထားသော လေ့လာမှု၏ ရလဒ်များကို Advanced Materials တွင် မကြာသေးမီက ထုတ်ဝေခဲ့သည်။
ဤလုပ်ငန်းတွင်၊ inorganic perovskite CsPbBr3 single crystal micron sheet ကို sapphire substrate ပေါ်တွင် chemical vapor deposition ဖြင့် ပြင်ဆင်ခဲ့သည်။ အခန်းအပူချိန်တွင် perovskite excitons များနှင့် sound wall microcavity photons များ ခိုင်မာစွာ ချိတ်ဆက်မှုသည် excitonic polariton ဖွဲ့စည်းမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည်။ linear မှ nonlinear emission intensity၊ narrow line width၊ emission polarization transformation နှင့် spatial coherence transformation at threshold ကဲ့သို့သော အထောက်အထားများစွာမှတစ်ဆင့် sub-micron-sized CsPbBr3 single crystal ၏ continuous optically pumped fluorescence lase ကို အတည်ပြုပြီး device area သည် 0.65μm2 အထိ နိမ့်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ submicron laser source ၏ threshold သည် large-size laser source နှင့် နှိုင်းယှဉ်နိုင်ပြီး ပိုမိုနိမ့်နိုင်ကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့သည် (ပုံ ၁)။
ပုံ ၁။ စဉ်ဆက်မပြတ် အလင်းဖြင့် စုပ်ယူထားသော submicron CsPbBr3လေဆာအလင်းရင်းမြစ်
ထို့အပြင်၊ ဤလုပ်ငန်းသည် စမ်းသပ်မှုအရနှင့် သီအိုရီအရ စူးစမ်းလေ့လာပြီး submicron စဉ်ဆက်မပြတ်လေဆာအရင်းအမြစ်များကို အကောင်အထည်ဖော်ရာတွင် exciton-polarized excitons များ၏ ယန္တရားကို ဖော်ပြသည်။ submicron perovskites ရှိ မြှင့်တင်ထားသော photon-exciton coupling သည် group refractive index ကို 80 ခန့်အထိ သိသိသာသာတိုးလာစေပြီး mode loss ကို လျော်ကြေးပေးရန် mode gain ကို သိသိသာသာ တိုးစေသည်။ ၎င်းသည် ပိုမိုမြင့်မားသော ထိရောက်သော microcavity quality factor နှင့် ကျဉ်းမြောင်းသော emission linewidth ရှိသော perovskite submicron laser အရင်းအမြစ်ကိုလည်း ဖြစ်ပေါ်စေသည် (ပုံ ၂)။ ဤယန္တရားသည် အခြား semiconductor ပစ္စည်းများအပေါ် အခြေခံသည့် အရွယ်အစားသေးငယ်ပြီး low-threshold lasers များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် အသိအမြင်အသစ်များကိုလည်း ပေးစွမ်းသည်။
ပုံ ၂။ excitonic polarizons များကို အသုံးပြု၍ sub-micron laser source ၏ ယန္တရား
ပီကင်းတက္ကသိုလ်၊ ပစ္စည်းသိပ္ပံနှင့် အင်ဂျင်နီယာကျောင်းမှ ၂၀၂၀ ခုနှစ် Zhibo ကျောင်းသား Song Jiepeng သည် စာတမ်း၏ ပထမဆုံးစာရေးသူဖြစ်ပြီး ပီကင်းတက္ကသိုလ်သည် စာတမ်း၏ ပထမဆုံးယူနစ်ဖြစ်သည်။ Tsinghua တက္ကသိုလ်မှ ရူပဗေဒပါမောက္ခ Zhang Qihua နှင့် Xiong Qihua တို့သည် သက်ဆိုင်ရာစာရေးသူများဖြစ်သည်။ ဤလုပ်ငန်းကို တရုတ်နိုင်ငံ အမျိုးသားသဘာဝသိပ္ပံဖောင်ဒေးရှင်းနှင့် ထူးချွန်လူငယ်များအတွက် ပေကျင်းသိပ္ပံဖောင်ဒေးရှင်းမှ ပံ့ပိုးပေးခဲ့သည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၃ ခုနှစ်၊ စက်တင်ဘာလ ၁၂ ရက်