近日，365上市公司王传奎教授团队在国际期刊《ACS Photonics》(中科院一区TOP，IF=6.7)上发表题“Dipole-Moment Engineering Suppresses Auger Recombination for Low-Threshold Deep-Red Perovskite ASE”的研究论文。本研究表明分子偶极矩调控表面电子云重分布，可以缓解金属卤化物钙钛矿薄膜作为激光增益介质在高载流子浓度下的俄歇复合。365上市公司博士生韩书林为论文第一作者，范建忠副教授、王传奎教授和蔡磊副教授为论文的共同通讯作者。
深红色激光器在生物医学和光电子应用中具有巨大潜力，然而其性能在高载流子密度下会受到俄歇复合的阻碍。本研究表明，分子偶极矩工程能有效抑制CsPb(IxBr1-x)3金属卤化物钙钛矿薄膜中的俄歇复合。通过引入具有强吸电子基团和大偶极矩的钝化分子，表面电子云得以重新分布。这不仅能钝化缺陷，还能降低激子结合能并增强晶格刚性，从而减弱缺陷辅助复合和俄歇复合。瞬态吸收光谱证实，俄歇寿命得到延长，光学增益有所提高。因此，经过优化的薄膜在深红色区域实现了3.4 μJ cm-2的低阈值放大自发辐射。这项工作凸显了偶极矩调控是开发高性能、低阈值金属卤化物钙钛矿激光器的有效策略。
以上研究获得国家自然科学基金、中国博士后科学基金和山东省自然科学基金等项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1002/acsphotonics.5c02873
