【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近期，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所紅外光學(xué)材料研究中心董紅星研究員和張龍研究員團(tuán)隊(duì)在溴氯摻雜量子點(diǎn)自組裝超晶格結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定藍(lán)光腔增強(qiáng)超熒光，并解析了量子點(diǎn)超晶格結(jié)構(gòu)通過(guò)降低電聲耦合進(jìn)而抑制光致相偏析的機(jī)制。相關(guān)研究成果以“Stable and ultrafast blue cavity-enhanced superflourescence in mixed halide perovskites”為題發(fā)表于Advanced Science。
 

　　高質(zhì)量藍(lán)光光源受限于低的量子效率，相比于紅、綠光源仍處于落后的階段。而鈣鈦礦量子點(diǎn)體系中的腔增強(qiáng)超熒光是由量子耦合效應(yīng)和腔光場(chǎng)放大的雙重調(diào)制產(chǎn)生的超快相干光爆發(fā)，可為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量藍(lán)光相干光源提供新思路，解決傳統(tǒng)藍(lán)光光源效率低下的局限性。鹵素?fù)诫s是在鈣鈦礦量子點(diǎn)體系中實(shí)現(xiàn)藍(lán)光發(fā)射最直接的策略。然而，由于光致鹵化物相偏析引起的光譜不穩(wěn)定以及量子點(diǎn)與光腔之間的低耦合效率，使得在這種摻雜鹵化物的量子點(diǎn)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的藍(lán)光腔增強(qiáng)超熒光具有挑戰(zhàn)性。
 

　　針對(duì)上述問(wèn)題，研究人員通過(guò)可控自組裝制備得到形貌規(guī)則、長(zhǎng)程有序、密集排列的CsPbBr2Cl量子點(diǎn)超晶格微腔。在量子點(diǎn)超晶格中，激子離域效應(yīng)可以有效地減少激子聲子耦合，從而緩解光致鹵化物相偏析。同時(shí)，量子點(diǎn)自組裝超晶格微腔具有高的堆積密度、光滑表面和規(guī)則幾何結(jié)構(gòu)，既可以作為增益介質(zhì)，也可以作為高光反饋的回音壁腔，可提高量子點(diǎn)與光腔之間的耦合效率。因此，這兩個(gè)核心問(wèn)題將在量子點(diǎn)自組裝超晶格結(jié)構(gòu)中得到解決?；谶@樣的鹵素?fù)诫s量子點(diǎn)超晶格，研究人員最終實(shí)現(xiàn)了具有優(yōu)異光學(xué)性能的穩(wěn)定藍(lán)光腔增強(qiáng)超熒光。
 

　　該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金，上海市青年拔尖人才計(jì)劃等項(xiàng)目的支持。
 

　　圖1(a)量子點(diǎn)超晶格通過(guò)減弱激子-聲子耦合來(lái)緩解光致相偏析的示意圖；(b)CsPbBr2Cl量子點(diǎn)自組裝超晶格微腔在激光泵浦在產(chǎn)生腔增強(qiáng)超熒光(CESF)的示意圖；(c)77K下超晶格中隨功率變化的藍(lán)光腔增強(qiáng)超熒光發(fā)射圖，左上角為1.8Pth激發(fā)功率下的藍(lán)光腔增強(qiáng)超熒光的條紋相機(jī)圖像。