碳点调控准二维钙钛矿超快能量传递与热载流子冷却实现低阈值激光

来自国内的研究人员通过将碳点(CDs)引入准二维(quasi-2D)钙钛矿，显著改善了材料结晶度和相位均匀性，降低了陷阱辅助复合和俄歇(Auger)复合，实现了更高效的能量传递。创新性采用光学克尔门控技术揭示了多量子阱结构中放大自发辐射(ASE)的微观机制，为设计高性能激光器提供了新策略。

　　

准二维(quasi-2D)钙钛矿因其高激子结合能和固有量子阱结构在激光领域极具潜力，但缺陷态和异相分布制约了其实际应用。研究发现，碳点(CDs)的引入可同步提升材料结晶度与相位均匀性，理论计算揭示这种钝化机制源于CDs中多功能基团的协同效应。通过调控超快能量传递和热载流子(hot carrier)冷却路径，成功将放大自发辐射(ASE)阈值降低。创新采用光学克尔门控(optical Kerr-gating)技术，首次解析了多量子阱(MQW)结构中复杂的超快载流子动力学过程，为精准调控增益特性、开发高性能激光器提供了全新范式。该研究不仅推进了准二维钙钛矿作为增益材料的应用，更为设计先进光子系统提供了超快时间尺度的动力学见解。