近日,浙江大学光电科学与工程学院狄大卫教授、邹晨研究员和赵保丹教授团队研制出全球首个电驱动钙钛矿激光器,相关成果发表于国际顶级期刊《自然》。钙钛矿材料由于其优异的光电性能,近年来成为研究热点。这一突破不仅标志着钙钛矿光电子学领域的重大技术飞跃,更将推动激光技术在片上数据传输、光子芯片及可穿戴设备等领域的应用变革。此前,该团队在钙钛矿材料的光电性能研究上已取得多项进展,这次的电驱动钙钛矿激光器是他们多年研究的又一重大成果。

钙钛矿半导体因其发射光谱可调、光泵浦阈值极低等优势,被视为下一代激光材料的明星。然而,长期以来,研发电驱动钙钛矿激光器是领域内公认的“终极挑战”——传统光泵浦方式依赖外部光源,难以实现集成化应用。浙大团队另辟蹊径,发明了集成式双腔结构:将高功率微腔钙钛矿LED子单元与低阈值单晶钙钛矿微腔子单元垂直堆叠,形成高效耦合系统。电激励下,LED子单元产生的高密度光子(耦合效率达82.7%)被精准传递至单晶微腔,激发增益介质产生激光。这一设计实现了92A/cm²的超低阈值电流,较最优有机激光器降低一个数量级,同时展现出卓越的稳定性和36.2MHz的快速调制能力。
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