"钙钛矿LED引领未来激光技术新方向"

在外部激光的协助下,同一堆栈体现出电泵浦放大自发发射,这一特性在激光器中是必要的。 这个实验结果被看作是向钙钛矿注入激光器的里程碑,预示着在图像投影、环境感测和医疗诊断等应用领域具有前景。虽然钙钛矿能够承受非常高的电流密度,但至今仍未实现发射强度高的相干光。

研究团队所取得的成功包括:

仅通过电力应用于设备就可以实现电致发光(LED行为)

仅使用外部激光的光泵浦就可以实现放大自发发射

在电力和较少的光泵浦的帮助下,实现放大自发发射

Imec公司将基于钙钛矿的LED命名为'PeLEDs'。他们展示了一个PeLED架构,该架构具有低光损失,并将这些PeLED到达自发发光的电流密度。“这种运输层、透明电极和作为活性材料的钙钛矿可以在3kA/cm2下运行,这样的电流密度比常规OLED能够承受的要高出数万倍。”

在电力和光刺激的共同作用下,电注入对自发发射总量的贡献达到13%,已经接近实现薄膜注入激光器的门槛。这个概念验证型设备的工作温度为77K。

在77K的温度条件下,3kA/cm2时达到了40W/cm2的LED式发射。同时,以2.3ns外部激光脉冲刺激,能够达到9.1μJ/cm2以上的放大自发发射。同时采用外部激光脉冲和3.5kA/cm2的电脉冲同步,使得在实现放大自发发射的同时,伴随着外部激光能量的减少。

“我们的目标是通过纯电泵浦达到放大自发发射,或称作激发阈值。”团队成员Robert Gehlhaar告诉电子周刊,“我们距离这个目标还有一段距离,但已经通过实证电子注入对放大自发发射信号的重大贡献这个里程碑。”

一周前,釜山国立大学公布了一种由溶液处理的钙钛矿产生的放大自发发射,尽管这只是光泵浦,并没有必要的电子-光子转换堆栈,如果要制造出有用的电子激光器部件,需要全部电泵浦以及能够在激光发生时光学限制腔体的结构。

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