化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問(wèn)更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
關(guān)注水質(zhì)安全，“高品質(zhì)供水水質(zhì)分析與檢測(cè)技術(shù)線上研討會(huì)”開課在即
2025年5月7日14:00，化工儀器網(wǎng)特舉辦“高品質(zhì)[詳細(xì)]
長(zhǎng)春應(yīng)化所等在新型半導(dǎo)體激光器研究中取得進(jìn)展
2020年09月08日 08:32:10
來(lái)源：長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所 點(diǎn)擊量：4122
近期，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所秦川江課題組、日本九州大學(xué)安達(dá)千波矢研究室合作，開發(fā)出一種基于新型低成本半導(dǎo)體材料鈣鈦礦的激光器，突破了其以往僅能在低溫下連續(xù)穩(wěn)定工作的瓶頸，實(shí)現(xiàn)室溫可連續(xù)激光輸出的鈣鈦礦激光器。
【化工儀器網(wǎng) 科技前沿】近期，中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所秦川江課題組、日本九州大學(xué)安達(dá)千波矢研究室合作，開發(fā)出一種基于新型低成本半導(dǎo)體材料鈣鈦礦的激光器，突破了其以往僅能在低溫下連續(xù)穩(wěn)定工作的瓶頸，實(shí)現(xiàn)室溫可連續(xù)激光輸出的鈣鈦礦激光器。
激光器是將輸入的光或電能量轉(zhuǎn)換成光的器件，由于發(fā)光高度均勻，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、信息、科研等領(lǐng)域。鈣鈦礦半導(dǎo)體材料具有可低成本溶液加工、發(fā)光波長(zhǎng)可調(diào)、發(fā)射光譜穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，作為工作物質(zhì)在激光方面具有廣闊應(yīng)用前景。然而，室溫下連續(xù)激發(fā)工作數(shù)分鐘后鈣鈦礦激光將會(huì)消失，且原因未明，限制了進(jìn)一步發(fā)展。
在有機(jī)半導(dǎo)體器件中，正負(fù)電荷結(jié)合后，可先形成激子再釋放能量，其激子行為與特性已得到廣泛深入研究。激子通常分為單重態(tài)激子和三重態(tài)激子，其中，三重態(tài)激子直接發(fā)光效率低。已有研究證實(shí)，阻礙有機(jī)半導(dǎo)體連續(xù)激光的因素主要是其固有的三重態(tài)激子特性。但關(guān)于準(zhǔn)二維鈣鈦礦激光器，人們還沒有認(rèn)識(shí)到三重態(tài)激子在其中的影響。
準(zhǔn)二維鈣鈦礦是一類將相同重復(fù)單元的無(wú)機(jī)骨架夾在有機(jī)層之間的材料。近期，科研人員發(fā)現(xiàn)這種材料中的三重態(tài)激子壽命可長(zhǎng)達(dá)1微秒，進(jìn)而猜測(cè)其可能是導(dǎo)致激光消失的原因；三重態(tài)激子雖然不發(fā)光，但能與發(fā)光的單重態(tài)激子相互作用，導(dǎo)致它們均以不發(fā)光的形式失去能量。因此，如果鈣鈦礦中存在長(zhǎng)壽命三重態(tài)激子，可能需要將其除去，以免干擾激光。
基于以上考慮，該研究在準(zhǔn)二維鈣鈦礦中引入具有較低三重態(tài)能級(jí)的有機(jī)層，使鈣鈦礦中產(chǎn)生的長(zhǎng)壽命激子可自發(fā)轉(zhuǎn)移至有機(jī)層，從而減少單重態(tài)激子能量損失，實(shí)現(xiàn)光激發(fā)下連續(xù)的激光產(chǎn)生。將鈣鈦礦激光器置于空氣中，使三重態(tài)激子被氧氣淬滅，也可實(shí)現(xiàn)連續(xù)激光，進(jìn)一步證明三重態(tài)激子是造成激光消失的原因之一。此外，激光器在相對(duì)濕度為55%的空氣中連續(xù)工作1小時(shí)后，激光強(qiáng)度基本沒有變化，發(fā)射光譜也沒有移動(dòng)。
該研究證實(shí)了三重態(tài)激子在鈣鈦礦激光工作過(guò)程中的關(guān)鍵作用，以及調(diào)控三重態(tài)激子對(duì)實(shí)現(xiàn)連續(xù)激光的重要性，有助于開發(fā)低成本、可溶液加工和超小型化的電致鈣鈦礦激光器件，應(yīng)用于光通信、光信息處理、光存儲(chǔ)以及通過(guò)大規(guī)模集成電路平面工藝組成的光電子系統(tǒng)。
相關(guān)成果發(fā)表在《自然》上，研究員秦川江是論文的第一作者、第一通訊聯(lián)系人，長(zhǎng)春應(yīng)化所為第一完成單位。研究得到中科院、長(zhǎng)春應(yīng)化所的支持。
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
我國(guó)科學(xué)家成功研制出便攜式硫化氫氣體檢測(cè)儀
近日，我國(guó)科學(xué)家研制出基于“鎧甲”傳感材料的抗硫中毒的便攜式硫化氫氣體檢測(cè)儀，將為相關(guān)行業(yè)提供更加便捷、高效的檢測(cè)解決方案。2025-04-30 11:09:56 -
預(yù)算911萬(wàn)元 蘭州新區(qū)生態(tài)環(huán)境局采購(gòu)揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)儀器
近日，蘭州新區(qū)生態(tài)環(huán)境局委托甘肅中鑫項(xiàng)目管理咨詢有限公司組織公開招標(biāo)，為化工園區(qū)揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)管能力提升采購(gòu)車載 VOCs 監(jiān)測(cè)系...2025-04-30 09:30:04 -
預(yù)算794.8萬(wàn)元 伊犁哈薩克生態(tài)環(huán)境局采購(gòu)一批細(xì)顆粒物檢測(cè)儀器
伊犁哈薩克自治州生態(tài)環(huán)境局就“伊犁州細(xì)顆粒物組分監(jiān)測(cè)能力建設(shè)項(xiàng)目”發(fā)布招標(biāo)公告，預(yù)算794.8萬(wàn)元。2025-04-25 13:10:20 -
麥越環(huán)境亮劍環(huán)博會(huì) 展示氣體監(jiān)測(cè)治理一體化閉環(huán)
上海麥越環(huán)境技術(shù)有限公司攜M-2060S惡臭在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、M-2060P便攜式檢測(cè)系統(tǒng)及廢氣治理項(xiàng)目亮相第26屆中國(guó)環(huán)博會(huì)，展示了...2025-04-24 14:23:17 -
三大創(chuàng)新儀器解碼多場(chǎng)景環(huán)境監(jiān)測(cè) 四方儀器閃耀2025中國(guó)環(huán)博會(huì)
作為一家專業(yè)提供氣體成分及流量測(cè)量方案的高新技術(shù)企業(yè)，四方光電（武漢）儀器有限公司攜前沿技術(shù)成果驚艷亮相，全方位展現(xiàn)其以核心傳感技...2025-04-24 09:33:09 -
紅譜科技完成數(shù)千萬(wàn)元Pre-A輪融資 加速技術(shù)迭代與產(chǎn)業(yè)布局
紅譜科技近日完成Pre-A輪融資,融資金額數(shù)千萬(wàn)元人民幣，資金將用于加速產(chǎn)品技術(shù)迭代、拓寬產(chǎn)業(yè)賽道布局、拓展全球銷售渠道，還將探索...2025-04-22 10:55:58
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
