最高效納米線激光器推動(dòng)了納米光子和電子器件的應(yīng)用

        高效的納米線激光器有利于光纖通信，污染分析和其他應(yīng)用。其挑戰(zhàn)在于找到適合的材料。這些超緊湊的納米線有*的發(fā)光能力，波長(zhǎng)可調(diào)，并比較容易合成。這些鈣鈦礦結(jié)構(gòu)納米線可以與高效的太陽(yáng)能電池材料相*。

        據(jù)悉，鈣鈦礦材料具有成本低，工藝簡(jiǎn)單，效率高的優(yōu)點(diǎn)，是太陽(yáng)能電池板研究常用的材料?，F(xiàn)在，研究人員證明了由鉛鹵化物鈣鈦礦制備的納米線激光器是已知的*高效的激光器。

        納米線的拓?fù)鋱D像（左插入）。常溫下，兩種不同的鹵化物納米線激光發(fā)射圖像、碘（紅色中心）和溴（綠色在右邊）。

        半導(dǎo)體納米線激光器，由于其超緊湊的物理結(jié)構(gòu)，高相干輸出和高效率，是集成納米級(jí)光子和光電器件的優(yōu)選組件。而且激發(fā)只需要一個(gè)較小閾值，低于閥值只有少量光發(fā)出。

        在納米線激光器技術(shù)中，高的"激光閾值"不僅使得關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)步困難，還會(huì)限制激光性能導(dǎo)致其他能量損失的發(fā)生。為了尋找理想的納線激光材料，哥倫比亞大學(xué)和威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究者研究了一種新材料，甲基銨鉛鹵化物鈣鈦礦（CH3NH3PbX3），這是一種新興的高效太陽(yáng)能電池的主要材料，成本低、工藝簡(jiǎn)單、而且效率高。

        鉛鹵鈣鈦礦在太陽(yáng)能電池中的*性能歸功于其長(zhǎng)的載流子壽命和低非輻射復(fù)合率，這些性質(zhì)也是制備半導(dǎo)體激光器的理想特性。

        在常溫下，這些納米線激光器具有*低的激光閾值和接近*的激光效率（發(fā)射和吸收的光子數(shù)的比例，每吸收一個(gè)光子*可以釋放出一個(gè)激光光子），激光波長(zhǎng)可調(diào)范圍覆蓋了近紅外到可見(jiàn)光的特點(diǎn)。

        激光發(fā)射從近紅外到藍(lán)光是隨著鹵化物（X=I、Br、Cl）在納米線上原子序數(shù)的減少引起的。這些納米線可以推動(dòng)納米光子學(xué)和光電子器件的應(yīng)用。特別是在近紅外區(qū)域的激光，可以更好的應(yīng)用于光纖通信。