Recent, echipa profesorului David Di de la Școala de Știință și Inginerie Optoelectronică a Universității Zhejiang/Colegiul Internațional Comun Haining, cercetătorul Zou Chen și profesorul Zhao Baodan au dezvoltat primul laser perovskit acţionat electric din lume. Acesta este un laser cu „-dublă cavitate” care conține două microcavități optice. Acesta integrează o subunitate cu microcavitate cu un singur-cristal de-perovskit cu prag scăzut și o subunitate LED cu perovskit cu microcavitate de-putere mare în același dispozitiv, formând o structură multi-stratificată verticală.
Acest nou laser cu semiconductor necesită un curent minim (curent de prag) de 92 A/cm² pentru a emite lumină, care este cu un ordin de mărime mai mic decât cel al celor mai bune lasere cu semiconductor organic. De asemenea, prezintă o stabilitate excelentă și permite modularea rapidă la o lățime de bandă de 36,2 MHz, făcându-l un candidat promițător pentru aplicații în transmisia de date pe-chip, calcul și biomedicină. Lucrarea de cercetare a fost publicată în *Nature* pe 27 august.
Există numeroase tipuri de lasere și, în prezent, materiale laser noi, cum ar fi semiconductori perovskiți, semiconductori organici și puncte cuantice, demonstrează avantaje semnificative. Printre aceste materiale, semiconductorii perovskiți au o promisiune tehnică excepțională datorită spectrelor lor de emisie reglabile (capabile să producă diferite culori) și pragurilor de emisie laser extrem de scăzute în condiții de pompare optică (adică, condusă de lumină).
Cu toate acestea, dezvoltarea laserelor perovskite cu acţionare electrică a fost de mult timp cea mai mare provocare în domeniul optoelectronicii perovskite şi rămâne un obiectiv comun urmărit de numeroase echipe de cercetare din întreaga lume.
„Pentru a obține o emisie laser acționată electric, am inventat o structură integrată cu două-cavități. Abordarea noastră implică integrarea compactă a unei subunități LED cu perovskit cu microcavități de-putere mare cu o subunitate cu microcavități perovskite cu un singur cristal{-de calitate-de înaltă calitate într-un singur dispozitiv", a explicat David Di, autorul lucrării. Acest dispozitiv cuplează eficient numărul mare de fotoni generați de LED-ul perovskit al microcavității sub excitație electrică într-o a doua microcavitate, unde excită mediul de câștig de perovskit cu un singur-cristal pentru a genera lumină laser.
„Deși principiul funcționării electro-integrate nu este complex în sine, ne-am confruntat cu numeroase provocări atunci când am început să fabricăm laserul”, a spus Zou Chen, autor corespondent al lucrării. Pe măsură ce echipa a depășit fiecare obstacol unul câte unul, un sentiment de nedescris de bucurie și entuziasm a apărut atunci când au observat pentru prima dată spectrul mult-așteptat de laser-sub acţionare electrică.
