文章來源：MaterialsViews
鹵化物鈣鈦礦材料在太陽能電池和光電子器件等領域有著非常廣闊的前景。鈣鈦礦是一種直接帶隙半導體材料，因具有帶隙可調、吸收系數大、光學增益高、量子產率高以及缺陷態密度低等優點，使其成為設計微納激光器和光電探測器的理想材料。其中，鈣鈦礦納米線、納米片和量子點等微納結構，具有極低的激光閾值，其發光波長的調諧范圍可以覆蓋可見光到近紅外波段，因此在微納激光器和集成光電子學領域有著極其重要的應用前景。
近期，國家納米科學中心標準與檢測重點實驗室的劉新風課題組與阿卜杜拉國王科技大學吳韜教授合作，使用化學氣相沉積法成功在云母襯底上生長出具有高光學質量和穩定性的鈣鈦礦CH3NH3PbBr3單晶納米三角錐材料，并在室溫的條件下實現了激光。該結構形成了一種天然角錐棱鏡微腔，其熒光光譜中出現許多有規律的振蕩模式，通過理論計算與軟件模擬相結合，作者提出了一種新型的法布里-珀羅諧振腔（F-P）模型來完美詮釋了角錐棱鏡微腔中的光學振蕩模式，在80到200 K的低溫條件下實現了激射；另一方面，通過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現了激射。研究表明，這些天然形成的角錐棱鏡鈣鈦礦CH3NH3PbBr3納米結構在定向發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發基本光電子器件甚至是用于研究量子光學中的光與物質相互作用的理想選擇。
化學慧納米材料系列產品
