【摘 要】
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随着纳米技术的进步,有关微纳激光的研究已经成为了一种有前景和潜力的主题。因为,半导体材料能够通过合理的设计和成分的控制从而在物理或化学的层面上调节其光电性能,应用于高性能的纳米器件,促进芯片光交互的发展。最近,有机-无机钙钛矿材料由于其高吸收率,可调的光波长,长的载流子寿命,长距离的扩散长度等,被认作一种高性能的半导体材料。自从被证明具有受激辐射的性能,许多种类的钙钛矿微激光已经被各组实验上实现了
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随着纳米技术的进步,有关微纳激光的研究已经成为了一种有前景和潜力的主题。因为,半导体材料能够通过合理的设计和成分的控制从而在物理或化学的层面上调节其光电性能,应用于高性能的纳米器件,促进芯片光交互的发展。最近,有机-无机钙钛矿材料由于其高吸收率,可调的光波长,长的载流子寿命,长距离的扩散长度等,被认作一种高性能的半导体材料。自从被证明具有受激辐射的性能,许多种类的钙钛矿微激光已经被各组实验上实现了。然而,在快速发展的情况下,仍然有许多问题未被解决,尤其是有机-无机钙钛矿材料对湿度特别敏感,易受潮分解。据此,我们验证了一个可行的方法,通过铯离子替代有机阳离子转变为全无机钙钛矿,其稳定性和光电性能得到了很大的改善,保证更长时间的使用和对光损的抑制。此外,单晶钙钛矿材料形貌规整,是天然的谐振腔,在激光器中被认为是新一代明星材料。尽管在合成钙钛矿单晶及晶体的横纵尺寸的调控上付出了巨大的努力,但仍然是个挑战,尤其是在纳米尺寸上的调控。为了解决这一问题,本文报道了一种温和的、高通量的方法,通过化学修饰的基底表面亲疏液的不同来构建表面张力限制的液滴阵列,然后通过蒸发诱导自组装选择性地一步合成微纳尺寸并且尺寸大小可控的全无机钙钛矿单晶阵列。该方法通过调节图案的尺寸和去润湿的过程,轻松地调节单晶的三维尺寸,并且选择性的定位生长到基底的某一位置,可广泛应用于构建硅片范围的钙钛矿单晶阵列。实验证明,当图案尺寸由2μm增加到28μm,Cs Pb Cl Br2钙钛矿微片的宽度从150nm增加到4.2μm。保持晶体的宽度在1.6μm不变,随着涂布速度从50 mm/mim增加到250 mm/min,我们能够有效的控制晶体的厚度从270 nm增加到430 nm。此外,我们的研究对不同三维结构的晶体做了激光的表征,证明了与单晶宽度相关的激光模式和与单晶高度相关的激光阈值,这在可调节的高性能的微激光器中有着极其重要的作用。
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