飞秒激光烧蚀晶体过氧化物诱发空间分辨的发光和发光行为
发布时间：2023-03-15 00:00:00.000Z
最近，来自中国科学院长春光学精密机械与物理研究所的研究人员在《今日材料物理》上发表了一项研究，揭示了过氧化物材料在经过飞秒激光加工后的发光特性。
卤化铅过氧化物由于其出色的光伏效应，以及用于创造有趣的微/纳米发光结构而变得流行。然而，对于高强激光诱导的形态和缺陷化学如何影响光发射，一直缺乏深入了解。
在这项研究中，研究人员发现，单晶和多晶MAPbBr3过氧化物的空间分辨光致发光（PL）和照明行为都受到飞秒激光烧蚀的显著影响。
飞秒激光诱导的材料区域被发现拥有不同的发光行为，而未受影响的表面区域则是由于其不同的缺陷化学和形态特征。空间分辨的稳态和时间分辨的PL研究以及扫描电子显微镜图像显示，受激光影响和未受影响的区域包含了可区分的载流子重组机制。
对于单晶过氧化物样品，发现重铸沉积区域通过重结晶的微/纳米结构对光的多重散射表现出放大的自发发射（ASE）。双激子机制被确定为导致ASE效应的主要增益机制。
多晶过氧化物样品上的激光修饰区域显示了随机发光（RL）性能的明显增强。结果证实，由于散射光的平均自由路径长度较长，该发射属于非相干RL发射。研究进一步证明，激光诱导的非辐射性缺陷钝化和平均晶粒尺寸的减少可以显著提高非相干RL发射性能。RL阈值降低了近7倍，斜率效率增加了1.5倍。
这项研究揭示了飞秒激光照射对包晶石材料的物理和化学修饰作用，并表明这是一种通过超快激光加工制造所需包晶石发光微结构的最佳策略。
更多信息：Rahul A. Rajan et al, Space-resolved light emitting and lasing behaviors of crystalline perovskites upon femtosecond laser ablation, Materials Today Physics (2023). DOI: 10.1016/j.mtphys.2023.101000
