Un equipo de investigación de la Universidad de Zhejiang publicó sus resultados en Advanced Photonics, proponiendo un nuevo método para optimizar películas delgadas de perovskita mediante aditivos de amonio volátil, lo que mejora significativamente el rendimiento de los láseres de perovskita. Este método introduce aditivos durante el proceso de recocido de películas delgadas de perovskita policristalina, desencadenando una reconfiguración de fase que elimina efectivamente las estructuras de fase de baja dimensión.
Las películas delgadas de perovskita completamente inorgánicas, debido a su menor costo de producción y buena compatibilidad con sustratos, se consideran una alternativa potencial a los láseres semiconductores tradicionales del grupo III-V. Sin embargo, los láseres de perovskita a temperatura ambiente son propensos a una rápida pérdida de portadores debido al efecto de recombinación Auger durante el funcionamiento continuo o casi continuo, un problema que ha limitado durante mucho tiempo su aplicación práctica.
El equipo de investigación logró preparar una estructura de perovskita puramente tridimensional mediante tecnología de reconfiguración de fase, reduciendo los canales de recombinación Auger. Esta estructura puede retener mejor los portadores necesarios para la emisión láser sin causar una pérdida de luz significativa. Los investigadores confirmaron, analizando los procesos de recombinación de electrones y huecos bajo diferentes condiciones de bombeo, que la película optimizada destaca en la retención de portadores.
El láser de emisión superficial de cavidad vertical (VCSEL) monomodo fabricado con la película mejorada logró un umbral láser bajo de 17,3 µJ/cm² y un factor de calidad de hasta 3850 bajo condiciones de bombeo nanocontinuo cuasi-continuo. Estos indicadores marcan un nuevo progreso en el campo de investigación de los láseres de perovskita.
Este estudio proporciona una ruta tecnológica para desarrollar láseres de perovskita de alto rendimiento que puedan funcionar de manera estable en condiciones de onda continua o accionamiento eléctrico, lo que tiene un significado positivo para la futura integración de chips fotónicos y el desarrollo de dispositivos optoelectrónicos flexibles.
