卤化物钙钛矿属于第四代光电子材料，相比传统半导体材料具有许多优势，如简单的化学合成、强光学吸收、耐缺陷性等[[1], [2], [3]]。合成的简单性和耐缺陷性是实现多种钙钛矿类型的关键因素，这些钙钛矿可用于开发发光器件，尤其是激光器[[4], [5], [6]]。卤化物钙钛矿可以以多种形式存在：胶体量子点（QDs）、胶体纳米晶体（NCs）、多晶薄膜或大单晶，并且通过引入不同的掺杂剂可以进一步修改其最终的光学特性[[7], [8], [9], [10], [11]]。
激光是任何发光材料最极端的应用之一，它要求材料具有最高的质量，以形成和维持粒子数反转（population inversion）。开发激光活性介质需要一种基于载流子动力学研究的复杂方法，这是粒子数反转形成的基础[12]。载流子动力学背后的复合过程反映了合成的精细程度、其参数和钝化效果。通常通过测量光致发光量子产率（PLQY）和时间分辨光致发光（TRPL）以及瞬态吸收光谱等方法来研究载流子动力学，从而确定复合速率[13,14]。
然而，PLQY和TRPL方法的使用通常简化为提取诸如PL效率值和载流子寿命等信息，在狭窄的激发强度范围内进行，这使得这些方法对于激光应用来说并不适用。其中一个最明显的例子是在钙钛矿材料中寻找高PLQY或长载流子寿命，这是在光伏领域广泛采用的策略，用于开发高效的光电子器件[15]。
一般来说，为了获得粒子数反转、放大自发发射（ASE）和激光效应，半导体材料必须同时满足某些要求：缓慢的缺陷辅助载流子复合（Shockley-Read-Hall，SRH复合）和轻微或没有奥格复合（AR）。SRH复合可以通过各种缺陷钝化方法进行优化，而AR可以通过严格的核壳结构修改来抑制，这两个过程都是通过研究载流子动力学来控制的[16]。此外，载流子动力学的特性具有巨大的普遍性：无论材料结构如何，或者对材料进行了何种处理，如通过引入不同掺杂剂进行钝化、合成后处理或在某些条件下的降解，甚至添加性修改，它总是反映在载流子动力学中[[17], [18], [19], [20], [21]]。
载流子动力学的趋势甚至可以显示不同材料维度（如三维和低维材料）之间的差异，尽管其研究是一项非常复杂的任务，通常通过TRPL方法来解决。TRPL方法提供了关于载流子动力学和复合过程的全面信息，从而可以计算用于描述它的微分方程中的复合速率常数，这也被称为ABC模型[22]。TRPL方法的主要缺点在于其设备重量大、操作复杂以及数据分析耗时，使其不适用于日常使用[23]。此外，研究AR是最方法学上困难和技术上昂贵的技术之一，通过瞬态吸收方法实现[24,25]。
卤化物钙钛矿可以制备成多种类型，可用于开发不同的激光结构，如微环谐振器、微盘、纳米 whisker等[[6], [7], [8], [9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], [21], [22], [23], [24], [25], [26], [27], [28], [29]]。选择特定的钙钛矿作为活性介质材料是模糊的，需要通过建立更通用的方法来快速评估材料质量。建立PLQY和TRPL方法之间的联系，可以提供对载流子动力学的强大分析，从而明确且有意义地开发钙钛矿用于激光应用。
在这项工作中，我们开发了一种简单快速的钙钛矿材料表征方法，用于可视化载流子动力学，并制定了选择激光介质材料的简单规则。该方法基于对基本参数（如PL、PLQY和TRPL）的功率依赖性测量。功率依赖性曲线的趋势反映了样品中的载流子动力学。这有助于确定主导的复合机制，并便于观察辐射复合的演变和奥格复合的表现。功率依赖性测量简化了对不同类型的CsPbBr3钙钛矿（量子点、纳米晶体、多晶薄膜）薄膜中复杂载流子动力学的分析，并能够明确确定AR的起始点。AR起始点的值及其演变以及辐射复合的趋势可用于选择用于激光开发的最佳钙钛矿组成，我们通过微环激光器的制造来证明这一点。
