鈣鈦礦微腔光子-激子強(qiáng)耦合及激光器件研究取得進(jìn)展
微腔激光器是光子芯片的核心器件之一。設(shè)計(jì)連續(xù)光乃至電驅(qū)動(dòng)微腔激光器是光電信息領(lǐng)域的挑戰(zhàn);诠庾-激子強(qiáng)耦合效應(yīng),實(shí)現(xiàn)激子-極化激元的波色愛(ài)因斯坦凝聚,為發(fā)展低閾值微腔激光器提供了一條解決方案。當(dāng)前,由于無(wú)機(jī)半導(dǎo)體材料的激子結(jié)合能較低,其激子極化激元僅在寬禁帶半導(dǎo)體或者造價(jià)昂貴的量子阱結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)。盡管有機(jī)半導(dǎo)體材料具有較大的激子結(jié)合能,其弱非線性系數(shù)及較差的晶格質(zhì)量極大地阻礙了極化激元的凝聚。 金屬鹵化物鈣鈦礦材料兼具無(wú)機(jī)及有機(jī)半導(dǎo)體的優(yōu)點(diǎn),如低廉的制備成本、高的光吸收效率、低缺陷濃度、長(zhǎng)的載流子傳輸距離、簡(jiǎn)易調(diào)諧的禁帶寬度及優(yōu)異的增益特性,在低閾值固態(tài)微腔激光器領(lǐng)域有重要的應(yīng)用前景。近期,北京大學(xué)工學(xué)院張青研究員課題組在可見(jiàn)發(fā)光的鈣鈦礦納米線微腔的光-物質(zhì)強(qiáng)相互作用領(lǐng)域取得新進(jìn)展,為基于激子極化激元的玻色-愛(ài)因斯坦凝聚效應(yīng)實(shí)現(xiàn)低閾值微腔激光器提供了思路。相關(guān)工作在線發(fā)表在Nano Letters (DOI: 10.1021/acs.nanolett.7b04847)、ACS Photonics (DOI: 10.1021/acsphotonics.7b01593)、Adv. Opt. Mater. 2018, 6, 1701032。 圖a. 角分辨熒光光譜系統(tǒng)。b. CsPbBr3納米線的熒光色散曲線(插圖),以及激光閾值-拉比劈裂曲線。c. MAPbBr3納米線在glass和SiO2/Ag襯底上拉比劈裂能隨著有效模式體積的變化關(guān)系。 |