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激光誘導混合鹵化鉛鈣鈦礦四方相和正交相自發(fā)輻射的可逆放大
(論文部分內(nèi)容摘抄)
在不同的溫度(5-300K)和激發(fā)劑量(21-1615uJ)下測量了鹵化鉛鈣鈦礦的光致發(fā)光。厘米二)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在163K以上的四方相和163K以下的正交相中，在激發(fā)密度大于約1x1018cm-3的條件下，觀察到放大自發(fā)發(fā)射(ASE)。獲得這種激發(fā)密度所需的能量取決于溫度和相位因為激發(fā)的非輻射衰變是溫度的，對于四方相和正交相，不同的激發(fā)能分別為85士20和24士5meV。除了正方晶相的發(fā)光外，當樣品在3.68eV光子能量下經(jīng)受超過630 uJ/cm2的入射光照射后，在5K溫度下也可以觀察到來自四方晶相的發(fā)光，這是通常在 163K溫度下觀察不到的。這種額外的發(fā)光可以通過將樣品加熱到 35K溫度或通過在 630 ui/cm2 左右的入射光照射下將樣品暴露數(shù)秒進行光學消除。討論了這種光學誘導相變過程的物理機制。實驗表明，該相位變化原則上可用于全光學的“寫讀擦”存儲器裝置。
1.介紹
有機-無機混合鹵化物鈣鈦礦在過去的幾年中受到了極大的關(guān)注。它們允許生產(chǎn)具有高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的結(jié)晶膜且具有低陷阱態(tài)密度。(3)這使鈣鈦礦太陽能電池的制造成為可能，從而使太陽能電池界相信其具有諸如超過20%的功率轉(zhuǎn)換效率等高性能，(4.5)，同時提供低成本生產(chǎn)(例如通過溶液處理)的可能性。(6)同時，有機-無機-有機混合鹵化物鈣鈦礦的進一步器件應用也被發(fā)現(xiàn)。例如，在2014年，低值水平的放大皮膚發(fā)射表明混合鹵化鈣鈦礦也可以用于容易制造因子的激光。7-10]此外，已知大多數(shù)鹵化鈣鈦礦材料可以以不同的晶體結(jié)構(gòu)存在，這取決于環(huán)境條件，例如溫度。在這里，我們表明，在明顯相同的晶粒內(nèi)，四方相和正交相的共存可以光學地被誘導到鹵化物鈣鈦礦CH，NH，Pb，在低溫下，導致放大自發(fā)輻射(ASE)同時在兩個不同的波長。通過選擇合適的參數(shù)，可在5K時可重復地寫入、讀出和擦除與(高溫)四方相相關(guān)聯(lián)的ASE特性。激光照射或升高溫度。我們表明，擴展我們的研究結(jié)果可以利用作為一個全光數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。
2.發(fā)射光譜表征
我們通過對已發(fā)表的工藝進行微小的修改，合成了由微米大小的晶粒組成的無孔緊湊的晶體層，為了表征該膜的發(fā)射，我們進行了溫度依賴性穩(wěn)態(tài)光致發(fā)光(PL)在不同激發(fā)通量下的測量。這些數(shù)據(jù)表明了特征閾值行為，我們發(fā)現(xiàn)溫度越低，閾值通量值越低。反之亦然，從影響在Cm-2的條件下，出現(xiàn)1.56 eV窄峰的閾值溫度為≈210K，在“高溫”狀態(tài)下對于"低溫"范圍，1.65 eV處的窄峰出現(xiàn)在135K以下。
用紅外光譜范圍內(nèi)的光激發(fā)時，情況可能不同。一個有趣的功能是以2D方式“寫入”和“讀取”的選項。通常，整個區(qū)域可通過圖案化并行“寫入”并通過全尺寸照(CCD)相機結(jié)合“讀出”，從而明與電荷耦合器件允許快速數(shù)據(jù)訪問。
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