Klimov团队Nature力作：开启半导体量子点激光电泵浦时期 – 质料牛
- 【导读】
半导体量子点具备分解重大、团队体量罗致截面大、力作发光功能高、开启易于集成等患上天独厚的半导泵浦优势，是点激新型激光器增益介质最有后劲的候选者。当初，光电基于量子点的时期激光仍勾留在光泵浦阶段，大大限度了着实际运用。质料经由抑制量子点自己的团队体量快捷俄歇弛豫同时飞腾全部器件的光斲丧是取患上电泵浦量子点激光从而实现量子点激光运用后劲的关键。
- 【下场掠影】
克日，力作美国洛斯阿拉莫斯国家试验室的开启Klimov团队在Nature上宣告了新的研品评辩说文，经由构建具备近不断组分扩散的半导泵浦CdSe/Cd1−xZnxSe/ZnSe0.5S0.5/ZnS的核壳量子点并散漫新型的器件妄想妄想，在电泵浦条件下乐成审核到了淘汰自觉辐射（ASE）。点激在本钻研中，光电作者首先剖析了要实现电泵浦量子点激光所需处置的时期两个挑战：量子点的快捷俄歇弛豫以及器件的光斲丧。基于以上合成，作者首先分解了具备突变壳层妄想的量子点（ccg-QDs），清晰抑制了多激子条件下的俄歇复合，所患上到的量子点双激子寿命长达1.9 ns，量子功能抵达38%。此外，较低的壳层厚度，有助于削减量子点的排布密度从而增大了增益系数。在此根基上，作者将扩散式布拉格反射器（DBR）与传统二极管妄想集成，从而取患上布拉格反射波导（BRW）。运用该妄想可能将光场限度在量子点增益层，同时减小了导电层中的光斲丧。经由以上两个方面的使命，作者乐成在电泵浦的条件下取患了发射峰位于1.94 eV以及2.09 eV的分说属于1S以及1P能级向基态跃迁的窄带ASE发射。这两个发射峰的峰值位置与光泵浦情景下相同且发光强度随电荷注入水平的提升展现出ASE特色的超线性削减。
相关钻研文章以“Electrically driven amplified spontaneous emission from colloidal quantum dots”为题宣告在Nature上。
- 【中间立异点】
运用成份突变核壳妄想量子点低的俄歇弛豫并散漫具备低光损失的器件妄想乐成取患了电泵浦量子点淘汰自觉辐射。
- 【数据概览】
图1 ccg-QDs的光学以及电致发光特色 ©2023 Springer Nature
图2 参考器件以及BRW器件中的光波导方式 ©2023 Springer Nature
图3 BRW妄想中的电泵浦ASE ©2023 Springer Nature
图4 BRW器件的输入特色 ©2023 Springer Nature
- 【下场开辟】
综上，取患上电泵浦量子点ASE具备紧张意思，若能将现有器件与光学谐振腔散漫，将最终取患上电泵浦量子点激光器。
原文概况：Electrically driven amplified spontaneous emission from colloidal quantum dots, Nature, 2023, 617, 79-85.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-05855-6
本文由NSCD供稿。