新設(shè)計(jì)出的全無機(jī)異質(zhì)結(jié)構(gòu)peled

幾十年來，制造出可調(diào)發(fā)射波長高效電泵浦（激光二極管）ld一直是全球眾多研究人員的夢想。然而迄今為止，研發(fā)的常規(guī)半導(dǎo)體材料都具有某些缺點(diǎn)，例如，有機(jī)半導(dǎo)體中的低載流子遷移率，無機(jī)半導(dǎo)體的剛性制備技術(shù)。因此，我們必須研發(fā)出不含有毒元素、高光致發(fā)光量子效率和光學(xué)增益的新半導(dǎo)體材料，從而做出電泵浦激光器。

目前，混合金屬鹵化物鈣鈦礦是最好的高轉(zhuǎn)換率光伏應(yīng)用。更重要的是，鈣鈦礦具有相當(dāng)優(yōu)異的光電性質(zhì)，例如高光致發(fā)光量子產(chǎn)率、高光學(xué)增益和高載流子遷移率。這些特性使sn基鈣鈦礦成為電泵浦ld最合適的備選材料。

若要制備出sn基鈣鈦礦的ld，需要攻克兩個(gè)難題。首先，需要制備高質(zhì)量的、光滑的、全面覆蓋的鹵化銫鈣鈦礦（cssnx3）薄膜，這是低閾值的放大自發(fā)發(fā)射（ase）的先決條件;其次，還應(yīng)研發(fā)出全無機(jī)鈣鈦礦發(fā)光二極管（peleds）平面異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，包括空穴和電子傳輸層，這對(duì)它們的高電流密度耐久性至關(guān)重要。

針對(duì)上述電泵浦lds的兩個(gè)難題，吳兆新教授和西安交通大學(xué)的合著者用全真空氣相沉積法制備出了全無機(jī)異質(zhì)結(jié)構(gòu)peled。

通過新的設(shè)計(jì)方法和理念，“絕緣體- 鈣鈦礦- 絕緣體”（ipi）架構(gòu)全無機(jī)異質(zhì)結(jié)構(gòu)peled的最大eqe為~0.34％，并且能經(jīng)受的電流密度高達(dá)915 a / cm2，發(fā)射區(qū)為0.01 mm2，為制備出電泵浦激光器提供了良好的鋪墊。

在physica status solidi rapid research letters（pss rrl）上發(fā)表的一篇文章稱，已經(jīng)制備出了非常光滑、均勻和全覆蓋的小晶粒尺寸cssnx3薄膜，它具有較低的閾值ase（~7j/ cm2）和更寬波長（697-923 nm）的可調(diào)激光發(fā)射。因此，制備出理想的電泵浦自發(fā)發(fā)射和光泵浦ase是制備出電泵浦激光二極管的先決條件。