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鹵化物鈣鈦礦材料在太陽(yáng)能電池和光電子器件等領(lǐng)域有著非常廣闊的前景。鈣鈦礦是一種直接帶隙半導(dǎo)體材料，因具有帶隙可調(diào)、吸收系數(shù)大、光學(xué)增益高、量子產(chǎn)率高以及缺陷態(tài)密度低等優(yōu)點(diǎn)，使其成為設(shè)計(jì)微納激光器和光電探測(cè)器的理想材料。其中，鈣鈦礦納米線(xiàn)、納米片和量子點(diǎn)等微納結(jié)構(gòu)，具有極低的激光閾值，其發(fā)光波長(zhǎng)的調(diào)諧范圍可以覆蓋可見(jiàn)光到近紅外波段，因此在微納激光器和集成光電子學(xué)領(lǐng)域有著極其重要的應(yīng)用前景。
近期，國(guó)家納米科學(xué)中心標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的劉新風(fēng)課題組與阿卜杜拉國(guó)王科技大學(xué)吳韜教授合作，使用化學(xué)氣相沉積法成功在云母襯底上生長(zhǎng)出具有高光學(xué)質(zhì)量和穩(wěn)定性的鈣鈦礦CH3NH3PbBr3單晶納米三角錐材料，并在室溫的條件下實(shí)現(xiàn)了激光。該結(jié)構(gòu)形成了一種天然角錐棱鏡微腔，其熒光光譜中出現(xiàn)許多有規(guī)律的振蕩模式，通過(guò)理論計(jì)算與軟件模擬相結(jié)合，作者提出了一種新型的法布里-珀羅諧振腔（F-P）模型來(lái)完美詮釋了角錐棱鏡微腔中的光學(xué)振蕩模式，在80到200 K的低溫條件下實(shí)現(xiàn)了激射；另一方面，通過(guò)在云母基底上鍍銀膜的改良方法大幅度降低其激光閾值（從92到26 μJ/cm2），最終在室溫的條件下實(shí)現(xiàn)了激射。研究表明，這些天然形成的角錐棱鏡鈣鈦礦CH3NH3PbBr3納米結(jié)構(gòu)在定向發(fā)射器和高密度激光陣列等方面都有很大的潛力。這種鈣鈦礦納米晶體材料也是開(kāi)發(fā)基本光電子器件甚至是用于研究量子光學(xué)中的光與物質(zhì)相互作用的理想選擇。
化學(xué)慧納米材料系列產(chǎn)品
