最近、浙江大学光電子科学工学部/海寧国際共同学院のデビッド・ディ教授、鄒・チェン研究員、趙宝丹教授のチームが世界初の電気駆動ペロブスカイトレーザーを開発した。これは、2 つの光学マイクロキャビティを含む「デュアルキャビティ」レーザーです。-これは、低しきい値ペロブスカイト単結晶マイクロキャビティ サブユニットと高出力マイクロキャビティ ペロブスカイト LED サブユニットを同じデバイスに統合し、垂直に積層された多層構造を形成します。-
この新しい半導体レーザーは、発光するために 92 A/cm² の最小電流 (しきい値電流) を必要としますが、これは最高の有機半導体レーザーよりも 1 桁低い値です。また、優れた安定性を示し、36.2 MHz の帯域幅での高速変調が可能であるため、オンチップ データ送信、コンピューティング、生物医学のアプリケーションの有望な候補となっています。-この研究論文は、8 月 27 日に *Nature* 誌に掲載されました。
レーザーには多数の種類があり、現在、ペロブスカイト半導体、有機半導体、量子ドットなどの新しいレーザー材料が大きな利点を示しています。これらの材料の中でも、ペロブスカイト半導体は、その調整可能な発光スペクトル（さまざまな色を生成できる）と、光ポンピング（つまり、光-}駆動）条件下でのレーザー発光閾値が非常に低いため、例外的な技術的可能性を秘めています。
しかし、電気駆動ペロブスカイトレーザーの開発は、長年にわたりペロブスカイトオプトエレクトロニクスの分野における最大の課題であり、依然として世界中の多数の研究チームによって追求されている共通の目標である。
「電気駆動のレーザー発光を実現するために、私たちは統合デュアルキャビティ構造を発明しました。私たちのアプローチには、高出力マイクロキャビティ ペロブスカイト LED サブユニットと高品質単結晶ペロブスカイト マイクロキャビティ サブユニットを単一のデバイス内にコンパクトに統合することが含まれます。{{2}」と論文の責任著者である David Di 氏は説明しました。このデバイスは、電気励起下でマイクロキャビティ ペロブスカイト LED によって生成された多数の光子を第 2 のマイクロキャビティに効率的に結合し、そこで単結晶ペロブスカイト利得媒質を励起してレーザー光を生成します。
「統合された電気駆動動作の原理自体は複雑ではありませんが、レーザーの製造を開始したとき、依然として多くの課題に直面しました」と論文の責任著者である Zou Chen 氏は述べています。{0}チームが障害を 1 つずつ克服していく中で、電気駆動下で初めて待望のレーザースペクトルを観察したときは、言葉では言い表せない喜びと興奮が湧き上がりました。-
