Efficient Heat Dissipation Perovskite Lasers Using A High-thermal-conductivity Diamond Substrate

افلاطون کے ذریعہ دوبارہ شائع کیا گیا۔

فالونگ: 0

ہوم پیج (-) > پریس > ہائی تھرمل کنڈکٹیوٹی ڈائمنڈ سبسٹریٹ کا استعمال کرتے ہوئے موثر گرمی کی کھپت پیرووسکائٹ لیزرز

یہ اعداد و شمار مجوزہ آپٹیکلی پمپڈ MAPbI3 وِسپرنگ گیلری موڈ (WGM) لیزر کی اسکیمیٹک کو ظاہر کرتا ہے جس میں ایک مثلث MAPbI3 نینو پلیٹلیٹ، ایک SiO2 گیپ لیئر، اور ڈائمنڈ سبسٹریٹ شامل ہے۔ کریڈٹ
©سائنس چائنا پریس

خلاصہ:
پیرووسکائٹ لیزرز نے فیمٹوسیکنڈ پلس ایکسائٹڈ لیزنگ سے مسلسل لہر پرجوش لیزنگ تیار کرنے میں تیزی سے پیش رفت حاصل کی ہے، جسے برقی طور پر پرجوش لیزنگ کی طرف ایک اہم قدم سمجھا جاتا ہے۔ کمرے کے درجہ حرارت پر مسلسل لہروں کے لیسنگ کے بعد، اگلا مقصد برقی طور پر چلنے والی لیزنگ کا احساس کرنا ہے۔ تجارتی طور پر دستیاب الیکٹرک انجیکشن لیزرز میں، روایتی ایپیٹیکسیل اگائے گئے سنگل کرسٹل سیمی کنڈکٹرز بڑے تھرمل چالکتا κ اور ہائی چارج کیریئر موبلٹی m دونوں عام طور پر بڑے کرنٹ کے بہاؤ کے تحت چھوٹے مزاحم حرارتی نظام کی نمائش کرتے ہیں۔ اگرچہ پیرووسکائٹس بڑے اور متوازن چارج کیریئر کی نقل و حرکت کے مالک ہیں، وہ چھوٹی κ اقدار کا شکار ہیں۔ MAPbI3 کی تھرمل چالکتا 1-3 W m−1 K−1 ہے، جو GaAs (50 W m−1 K−1) سے کمتر ہے۔ لہٰذا، توانائی کے ضیاع سے غیر ریڈی ایٹیو راستوں کے ذریعے تبدیل ہونے والی حرارت کو مؤثر طریقے سے ختم نہیں کیا جا سکتا۔ یہ ناکامی لیزنگ تھریشولڈ میں اضافہ کرے گی کیونکہ کیریئرز زیادہ درجہ حرارت پر توانائی کی وسیع رینج پر قابض ہوتے ہیں، جس سے کسی بھی دی گئی منتقلی کے آبادی کے الٹ جانے کے ساتھ ساتھ دیگر مسائل جیسے انحطاط اور گرمی سے پیدا ہونے والے نقائص بھی کم ہو جاتے ہیں۔ تقسیم شدہ فیڈ بیک (DFB) پیرووسکائٹ لیزر کی سب سے کم برقی حوصلہ افزائی کی حد 24 mA cm−2 تک زیادہ ہوگی۔ مزید برآں، لیزر ڈیوائسز کے لیے استعمال کیے جانے والے روایتی پیرووسکائٹ لائٹ ایمیٹنگ ڈائیوڈ فن تعمیر میں ہائی کرنٹ انجیکشن کی وجہ سے، جول ہیٹنگ کی وجہ سے انجیکشن کے اعلی حالات میں بیرونی کوانٹم کی کارکردگی نمایاں طور پر محدود ہو جائے گی۔ لہذا، پیرووسکائٹ پر مبنی برقی طور پر چلنے والے لیزرز کو تیار کرنے کے لیے گرمی کا انتظام ایک رکاوٹ ہے۔

اعلی تھرمل چالکتا ڈائمنڈ سبسٹریٹ کا استعمال کرتے ہوئے موثر گرمی کی کھپت پیرووسکائٹ لیزرز

بیجنگ، چین | 14 اپریل 2023 کو پوسٹ کیا گیا۔

اس روشنی میں، محققین کے ایک گروپ نے، جن میں پروفیسر گوہوئی لی، پروفیسر شینگوانگ یو، تائیوان یونیورسٹی آف ٹیکنالوجی کے پروفیسر یانکسیا کیوئی، اور لنڈ یونیورسٹی کے پروفیسر کائیبو زینگ شامل ہیں، نے ہیرے کے سبسٹریٹ پر ایک پیرووسکائٹ نینو پلیٹلیٹ لیزر کا مظاہرہ کیا جو آپٹیکل پمپنگ کے دوران پیدا ہونے والی گرمی کو مؤثر طریقے سے ختم کریں۔ دکھائے گئے لیزر میں ~1962 کا Q فیکٹر ہے، 52.19 μJ cm−2 کی لیزنگ تھریشولڈ۔ نینو پلیٹلیٹس اور ڈائمنڈ سبسٹریٹ کے درمیان ایک پتلی SiO2 گیپ پرت کو متعارف کروا کر سخت نظری قید کا احساس بھی ہوتا ہے۔ ڈھانچے کے اندر الیکٹرک فیلڈ کی تقسیم سے پتہ چلتا ہے کہ موٹائی میں 2 nm کا وسیع SiO200 خلا ہیرے کے ذیلی حصے میں واضح طور پر کم رساو کا میدان پیدا کرتا ہے، جو کہ MAPbI3 نینو پلیٹلیٹ کے اندر بہتر موڈ کی قید کی تجویز پیش کرتا ہے۔ انہوں نے آپٹیکل پمپنگ کے حالات کے تحت درجہ حرارت کی مختلف حالتوں کے ذریعہ ڈائمنڈ سبسٹریٹ پر پیرووسکائٹ نینو پلیٹلیٹ لیزرز میں گرمی کی کھپت کا اندازہ کیا۔ لیزر میں ہیرے کے سبسٹریٹ کو شامل کرنے کے ذریعے کم پمپ کثافت پر منحصر درجہ حرارت کی حساسیت (~0.56 ± 0.01 K cm2 μJ−1) نمایاں ہے۔ حساسیت شیشے کے ذیلی ذخیروں پر پہلے کی اطلاع شدہ پیرووسکائٹ نانوائر لیزرز کی قدروں سے ایک سے دو آرڈرز کم ہے۔ ہائی تھرمل کنڈکٹیوٹی ڈائمنڈ سبسٹریٹ نینو پلیٹلیٹ لیزر کو زیادہ پمپ کثافت پر کام کرنے کے قابل بناتا ہے۔ یہ مطالعہ برقی طور پر چلنے والے پیرووسکائٹ لیزرز کی ترقی کی ترغیب دے سکتا ہے۔ یہ کام سائنس چائنا میٹریلز میں شائع ہوا تھا۔https://doi.org/10.1007/s40843-022-2355-6)

اس کام کو چین کی نیشنل نیچرل سائنس فاؤنڈیشن (U21A20496, 61922060, 61775156, 61805172,12104334, 62174117, اور 61905173)، شانسی202102150101007 کے شانسی2022 کے کلیدی تحقیق اور ترقیاتی پروگرام (Inxi020) کی حمایت حاصل تھی۔ اعلی درجے کی مواد کے ادارے اور کیمیکل انجینئرنگ پروگرام (20210302123154SX-TD20210302123169)، شانسی صوبے کی قدرتی سائنس فاؤنڈیشن (2021 اور 033)، چین کی شانسی اسکالرشپ کونسل (2021-008) کے تعاون سے تحقیقی پروجیکٹ، شانسی انسٹی ٹیوٹ کے ریسرچ پراجیکٹ Adporthez-Supportals اور کیمیکل انجینئرنگ (2020206SX-FR2020207)، اور Lvliang City کے ٹیلنٹ اسپیشل پروجیکٹ کا تعارف (Rc202006935009 اور RcXNUMX)۔ گوہوئی لی نے چائنا اسکالرشپ کونسل (XNUMX) کی حمایت کا بھی اعتراف کیا۔

####

مزید معلومات کے لئے، براہ مہربانی کلک کریں یہاں

رابطے:
میڈیا سے رابطہ

بی یان
سائنس چائنہ پریس
ماہر رابطہ

گوہوئی لی
تائیوان یونیورسٹی آف ٹکنالوجی

کاپی رائٹ © سائنس چائنا پریس

اگر آپ کے پاس کوئی تبصرہ ہے، تو براہ مہربانی رابطہ کریں ہم سے.

خبروں کی ریلیز جاری کرنے والے، نہ کہ 7th Wave, Inc. یا Nanotechnology Now، مواد کی درستگی کے لیے مکمل طور پر ذمہ دار ہیں۔

بک مارک: