हाल ही में, झेजियांग यूनिवर्सिटी/हेनिंग इंटरनेशनल जॉइंट कॉलेज के स्कूल ऑफ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक साइंस एंड इंजीनियरिंग के प्रोफेसर डेविड डि, शोधकर्ता ज़ो चेन और प्रोफेसर झाओ बाओदान की टीम ने दुनिया का पहला विद्युत चालित पेरोव्स्काइट लेजर विकसित किया। यह एक "डुअल-कैविटी" लेज़र है जिसमें दो ऑप्टिकल माइक्रोकैविटी हैं। यह एक कम {{3}थ्रेसहोल्ड पेरोव्स्काइट सिंगल {{4}क्रिस्टल माइक्रोकैविटी सबयूनिट और एक उच्च {{5}पावर माइक्रोकैविटी पेरोव्स्काइट एलईडी सबयूनिट को एक ही डिवाइस में एकीकृत करता है, जिससे एक लंबवत स्टैक्ड मल्टी{6}लेयर संरचना बनती है।
इस नवीन सेमीकंडक्टर लेजर को प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए 92 ए/सेमी² की न्यूनतम धारा (थ्रेसहोल्ड करंट) की आवश्यकता होती है, जो कि सर्वोत्तम कार्बनिक सेमीकंडक्टर लेजर की तुलना में कम परिमाण का एक क्रम है। यह उत्कृष्ट स्थिरता भी प्रदर्शित करता है और 36.2 मेगाहर्ट्ज की बैंडविड्थ पर तेजी से मॉड्यूलेशन को सक्षम बनाता है, जिससे यह चिप डेटा ट्रांसमिशन, कंप्यूटिंग और बायोमेडिसिन में अनुप्रयोगों के लिए एक आशाजनक उम्मीदवार बन जाता है। शोध पत्र 27 अगस्त को *नेचर* में प्रकाशित हुआ था।
लेज़र कई प्रकार के होते हैं, और वर्तमान में, नवीन लेज़र सामग्री जैसे पेरोव्स्काइट सेमीकंडक्टर्स, ऑर्गेनिक सेमीकंडक्टर और क्वांटम डॉट्स महत्वपूर्ण लाभ प्रदर्शित कर रहे हैं। इन सामग्रियों में, पेरोव्स्काइट सेमीकंडक्टर्स अपने ट्यून करने योग्य उत्सर्जन स्पेक्ट्रा (विभिन्न रंगों का उत्पादन करने में सक्षम) और ऑप्टिकल पंपिंग (यानी, प्रकाश - संचालित) स्थितियों के तहत बेहद कम लेजर उत्सर्जन थ्रेसहोल्ड के कारण असाधारण तकनीकी वादा रखते हैं।
हालाँकि, विद्युत चालित पेरोव्स्काइट लेज़रों का विकास लंबे समय से पेरोव्स्काइट ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में सबसे बड़ी चुनौती रहा है और यह दुनिया भर में कई शोध टीमों द्वारा अपनाया गया एक साझा लक्ष्य बना हुआ है।
"विद्युत चालित लेजर उत्सर्जन को प्राप्त करने के लिए, हमने एक एकीकृत दोहरी {{0} गुहिका संरचना का आविष्कार किया। हमारे दृष्टिकोण में एक एकल उपकरण के भीतर एक उच्च {{2} पावर माइक्रोकैविटी पेरोव्स्काइट एलईडी सबयूनिट को एक उच्च -} गुणवत्ता वाले एकल {{4} क्रिस्टल पेरोव्स्काइट माइक्रोकैविटी सबयूनिट के साथ कॉम्पैक्ट रूप से एकीकृत करना शामिल है," पेपर के संबंधित लेखक डेविड डि ने समझाया। यह उपकरण विद्युत उत्तेजना के तहत माइक्रोकैविटी पेरोव्स्काइट एलईडी द्वारा उत्पन्न बड़ी संख्या में फोटॉन को दूसरी माइक्रोकैविटी में कुशलता से जोड़ता है, जहां वे लेजर प्रकाश उत्पन्न करने के लिए एकल क्रिस्टल पेरोव्स्काइट लाभ माध्यम को उत्तेजित करते हैं।
पेपर के संबंधित लेखक ज़ोउ चेन ने कहा, "हालांकि एकीकृत इलेक्ट्रो संचालित ऑपरेशन का सिद्धांत अपने आप में जटिल नहीं है, फिर भी जब हमने लेजर का निर्माण शुरू किया तो हमें कई चुनौतियों का सामना करना पड़ा।" जैसे-जैसे टीम ने एक-एक करके प्रत्येक बाधा को पार किया, जब उन्होंने विद्युत ड्राइव के तहत पहली बार लंबे समय से प्रतीक्षित लेजर स्पेक्ट्रम को देखा तो खुशी और उत्साह की एक अवर्णनीय भावना उमड़ पड़ी।
