CsPbBr3微米片的温度依赖荧光和激光特性研究

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金属卤化物钙钛矿由于其光学吸收系数大、电荷载流子迁移率高、载流子扩散长度长等优点,被认为是激光应用的优良增益介质。因此,基于金属卤化物钙钛矿材料的微腔在集成光电芯片领域具有广阔的应用前景。本文系统地研究了CsPbBr3微米片的化学气相沉积法制备及其温度依赖的自发辐射和光激射特性。取得了如下结果:(1)利用基于石英管式炉的化学气相沉积法合成了高质量的CsPbBr3微米片。通过调节载气流速、反应压力等参数,制备出了几何形状好,结晶质量高,能够产生光激射的CsPbBr3微腔结构。(2)利用光强依赖的激射光谱确定了在室温下主导CsPbBr3微米片光激射的微观机制。通过激光峰位随着泵浦光强度增加不发生移动,确定了激子是主导Cs Pb Br3微米片的室温光激射的主要因素。(3)利用CsPbBr3微米片的温度依赖自发辐射与激射光谱确定了353 K以下晶格热膨胀和激子-声子相互作用在光辐射过程中的重要作用。通过对相应的温度依赖自发辐射光谱拟合发现230 K以下是由晶格热膨胀主导,230 K以上是由激子-声子相互作用主导的。总之,我们利用自主搭建的光谱测试系统对CsPbBr3微米片的温度依赖荧光和激光性质进行了详细的研究。这些成果将促进我们对以激子为主的基于钙钛矿微腔结构的光物理的理解。这将有助于制造用于集成光电芯片应用的低阈值激光器件。
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