高稳定性解决方案：经过处理的CsZnPbI3钙钛矿分布式反馈激光器

《Advanced Optical Materials》：Highly Stable Solution-Processed CsZnPbI3 Perovskite Distributed Feedback Lasers

钙钛矿激光器通过合金化锌和添加PVP制备，全息光刻形成光栅结构，激光退火提升稳定性，室温下实现709nm深红光输出，阈值55μJ/cm2，脉冲稳定性超400百万次（约一年）。

　　

摘要

金属卤化物钙钛矿（MHPs）作为一种基于半导体的激光光源，因其低成本和可在低温下制备的特性而受到了广泛关注。其中，铯铅碘化物（CsPbI₃）在发光二极管和激光应用方面显示出巨大潜力。然而，实现长期的结构稳定性和性能稳定性仍是一个重要挑战。在本研究中，将CsPbI₃与锌（Zn）合金化，并在前驱体溶液中加入3%的聚乙烯吡咯烷酮（PVP），以提高薄膜质量和器件性能。通过使用Nd:YAG激光辐射进行全息光刻，直接在钙钛矿薄膜上制备了二阶CsZn_0.4Pb_0.6I₃薄膜分布式反馈（DFB）激光器。对激光加工过程中产生的损伤进行连续波（CW）激光退火处理，有助于稳定DFB激光器的输出参数。基于PVP:CsZn_0.4Pb_0.6I₃薄膜的DFB激光器在室温下的激光阈值仅为55 μJ cm^?2，激光峰值位于深红色光谱区域的709 nm处。值得注意的是，该激光器结构在超过4亿次脉冲输出后仍能保持稳定运行；如果以10 Hz的重复频率工作，其使用寿命可达到一年。这项工作为未来实现电驱动钙钛矿激光器在商业应用中的应用奠定了重要基础。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。