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Low-Threshold Blue Quasi-2D Perovskite Laser through Domain Distribution Control

激光阈值 材料科学 钙钛矿(结构) 俄歇效应 自发辐射 光电子学 放大自发辐射 激光器 领域(数学分析) 有源激光介质 化学物理 光学 化学 物理 激光功率缩放 原子物理学 螺旋钻 结晶学 数学分析 数学 波长
作者
Chenhui Wang,Guang Dai,Junhui Wang,Minghuan Cui,Yingguo Yang,Sirui Yang,Chaochao Qin,Shuai Chang,Kaifeng Wu,Yufang Liu,Haizheng Zhong
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:22 (3): 1338-1344 被引量:47
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.1c04666
摘要

Quasi-2D perovskites, composed of self-organized quantum well structures, are emerging as gain materials for laser applications. Here we investigate the influence of domain distribution on the laser emission of CsPbCl1.5Br1.5-based quasi-2D perovskites. The use of 2,2-diphenylethylammonium bromide (DPEABr) as a ligand enables the formation of quasi-2D film with a large-n-dominated narrow domain distribution. Due to the reduced content of small-n domains, the incomplete energy transfer from small-n to large-n domains can be greatly addressed. Moreover, the photoinduced carriers can be concentrated on most of the large-n domains to reduce the local carrier density, thereby suppressing the Auger recombination. By controlling the domain distribution, we achieve blue amplified spontaneous emission and single-mode vertical-cavity surface-emitting lasing with low thresholds of 6.5 and 9.2 μJ cm-2, respectively. This work provides a guideline to design the domain distribution to realize low-threshold multicolor perovskite lasers.
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