Ilé-ẹ̀kọ́ gíga Peking ṣe àwárí orísun lésà perovskite tí ó kéré sí 1 square micron

Ile-ẹkọ giga Peking ṣe aṣeyọri perovskite kan ti o tẹsiwajuorisun lesakere ju 1 onigun mẹrin maikironi
Ó ṣe pàtàkì láti kọ́ orísun lésà tó ń lọ lọ́wọ́ pẹ̀lú agbègbè ẹ̀rọ tó kéré sí 1μm2 láti bá ìbéèrè agbára tó kéré mu ti ìsopọ̀ opitika on-chip (<10 fJ bit-1). Síbẹ̀síbẹ̀, bí ìwọ̀n ẹ̀rọ náà ṣe ń dínkù, àdánù opitika àti ohun èlò pọ̀ sí i gidigidi, nítorí náà, níní ìwọ̀n ẹ̀rọ sub-micron àti fífún omi opitika tó ń lọ lọ́wọ́ ti àwọn orísun lésà jẹ́ ìpèníjà gidigidi. Ní àwọn ọdún àìpẹ́ yìí, àwọn ohun èlò halide perovskite ti gba àfiyèsí púpọ̀ ní pápá àwọn lésà tó ń lọ lọ́wọ́ nítorí èrè opitika tó ga àti àwọn ohun ìní exciton polariton tó yàtọ̀. Agbègbè ẹ̀rọ ti àwọn orísun lésà tó ń lọ lọ́wọ́ perovskite tí a ròyìn títí di ìsinsìnyí ṣì tóbi ju 10μm2 lọ, àti gbogbo àwọn orísun lésà submicron nílò ìmọ́lẹ̀ tó ní agbára fífún omi tó ga jù láti mú kí ó ṣiṣẹ́.

Ní ìdáhùn sí ìpèníjà yìí, ẹgbẹ́ ìwádìí Zhang Qing láti Ilé-ẹ̀kọ́ ti Ìmọ̀-ẹ̀rọ àti Ìmọ̀-ẹ̀rọ ti Yunifásítì Peking ṣe àṣeyọrí láti pèsè àwọn ohun èlò kírísítà perovskite submicron tó ga jùlọ láti ṣe àṣeyọrí àwọn orísun lésà tó ń tẹ̀síwájú pẹ̀lú agbègbè ẹ̀rọ tó kéré tó 0.65μm2. Ní àkókò kan náà, a ṣí fótónù náà payá. A lóye ọ̀nà tí exciton polariton ń gbà nínú ìlànà lasing onípele-ìfàmọ́ra submicron, èyí tó fúnni ní èrò tuntun fún ìdàgbàsókè àwọn lésà semiconductor onípele-ìfàmọ́ra kékeré. Àwọn èsì ìwádìí náà, tí àkọlé rẹ̀ ń jẹ́ “Àwọn lésà Perovskite onípele-ìfàmọ́ra pẹ̀lú agbègbè ẹ̀rọ tó wà ní ìsàlẹ̀ 1 μm2,” ni a tẹ̀ jáde láìpẹ́ yìí nínú ìwé Advanced Materials.

Nínú iṣẹ́ yìí, a ṣe àgbékalẹ̀ ìwé onígun mẹ́ta kan tí kò ní èròjà perovskite CsPbBr3 lórí ìpìlẹ̀ sapphire nípa lílo ìdènà èéfín kẹ́míkà. A ṣàkíyèsí pé ìsopọ̀ líle ti àwọn excitons perovskite pẹ̀lú àwọn photons microcavity odi ohùn ní iwọ̀n otutu yàrá yọrí sí ìṣẹ̀dá excitonic polariton. Nípasẹ̀ àwọn ẹ̀rí tó wà, bíi agbára ìtújáde líníà sí àìní ìlà, fífẹ̀ ìlà tóóró, ìyípadà ìtújáde polarization àti ìyípadà ìṣọ̀kan ààyè ní ẹnu ọ̀nà, a ti fìdí ìmọ́lẹ̀ fluorescence tí a fi optic ṣe ti crystal CsPbBr3 onígun mẹ́ta tí ó ní ìwọ̀n sub-micron múlẹ̀, agbègbè ẹ̀rọ náà sì kéré tó 0.65μm2. Ní àkókò kan náà, a rí i pé ààlà orísun lesa submicron jọ ti orísun lesa ńlá náà, ó sì lè kéré sí i (Àwòrán 1).

Àwòrán 1. Submicron tí a fi opitika fa sókè láìdáwọ́dúró CsPbBr3orisun ina lesa

Síwájú sí i, iṣẹ́ yìí ṣe àwárí ní ọ̀nà àyẹ̀wò àti ní ọ̀nà ìmọ̀, ó sì fi ọ̀nà tí àwọn excitons excitons tí a fi exciton-polarized ṣe ní ìmúṣẹ àwọn orísun lesa submicron continuous hàn. Ìsopọ̀ photon-exciton tí a mú sunwọ̀n síi nínú submicron perovskites yọrí sí ìbísí pàtàkì nínú àtọ́ka refractive group sí nǹkan bí 80, èyí tí ó mú kí mode gain pọ̀ sí i láti san àbájáde fún àdánù mode. Èyí tún yọrí sí orísun lesa submicron perovskite pẹ̀lú microcavity dídára tí ó ga jùlọ àti ìlà ìtújáde tí ó dínkù (Àwòrán 2). Ìṣètò náà tún pèsè àwọn òye tuntun nípa ìdàgbàsókè àwọn lesa kékeré, tí ó ní ìpele kékeré tí a gbé ka orí àwọn ohun èlò semiconductor mìíràn.

Àwòrán 2. Ọ̀nà tí orísun lésà kékeré-micron ń gbà lo àwọn polarisons excitonic

Song Jiepeng, akẹ́kọ̀ọ́ Zhibo ní ọdún 2020 láti Ilé-ẹ̀kọ́ ìmọ̀-ẹ̀rọ àti ìmọ̀-ẹ̀rọ ti Yunifásítì Peking, ni olùkọ̀wé àkọ́kọ́ nínú ìwé náà, Yunifásítì Peking sì ni ẹ̀ka àkọ́kọ́ nínú ìwé náà. Zhang Qing àti Xiong Qihua, ọ̀jọ̀gbọ́n nínú ìmọ̀-ẹ̀rọ ní Yunifásítì Tsinghua, ni àwọn olùkọ̀wé tí ó báramu. Ilé-iṣẹ́ National Natural Science Foundation of China àti Beijing Science Foundation for Outstanding Young People ló ṣe àtìlẹ́yìn fún iṣẹ́ náà.