مؤخرًا، اكتشف فريق بحث من مختبر الدولة الرئيسي لفيزياء الليزر القوية، معهد شنغهاي للبصريات والآلات الدقيقة (SIPM) التابع للأكاديمية الصينية للعلوم (CAS)، بالتعاون مع معهد هانغتشو للدراسات المتقدمة (HIAS) الوطني أحرزت جامعة العلوم والتكنولوجيا (NUST)، وجامعة هواتشونغ للعلوم والتكنولوجيا (HUST)، تقدمًا في البحث عن التصوير الخالي من التشتت لأشعة الليزر العشوائية على الكالكوجينيدات المتبخرة حرارياً، وتم تلخيص النتائج ذات الصلة في عنوان "حراريًا" تم نشر النتائج المتبخرة MAPbBr3 في مجلة ACS Photonics تحت عنوان "الليزر العشوائي MAPbBr3 Perovskite المتبخر حراريًا مع التصوير بالليزر المحسن الخالي من البقع".
تتمتع مواد الكالكوجينيد بخصائص كسب بصري ممتازة وهي واعدة جدًا لتطبيقات الليزر. يعد ترسيب التبخر الحراري، وهي تقنية طلاء تستخدم على نطاق واسع في صناعة أشباه الموصلات، أحد الاتجاهات التكنولوجية لتصنيع أجهزة الكالكوجينيد تجاريًا على نطاق واسع. ومع ذلك، فإن التبلور السريع وغير القابل للتحكم لمواد الكالكوجينيد أثناء التبخر الحراري يؤدي إلى عيوب عديدة في أفلام الكالكوجينيد، مما يؤثر بشكل كبير على أداء الليزر لأفلام الكالكوجينيد.
لمعالجة المشاكل المذكورة أعلاه، اقترح الباحثون إبطاء معدل التبلور وإبطال العيوب عن طريق إدخال أكسيد ثلاثي فينيل الفوسفين المضاف لقاعدة لويس متعدد الوظائف (TPPO)، وأخيرًا تحضير أغشية رقيقة من الكالكوجينيد مع لمعان ضوئي معزز وما يقرب من {{0 }} أضعاف تحسين معامل الكسب البصري. يؤكد التحليل الطيفي للتألق الضوئي المعتمد على الطاقة تقليل عيوب الفيلم، وتشير نتائج التحليل الطيفي للامتصاص العابر إلى أن خصائص التلألؤ المحسنة تنشأ من تعزيز عملية التعقيد الجزيئي. واستنادًا إلى خصائص التألق الممتازة هذه، اكتشف الباحثون أداء الليزر العشوائي لأفلام الكالكوجينيد المبخرة حرارياً ووجدوا أن عتبة الليزر العشوائي للأفلام بعد إدخال TPPO كانت أصغر بكثير من الأفلام الأصلية. وفي الوقت نفسه، طبق الباحثون أفلام الكالكوجينيد المبخرة حراريًا لأول مرة على التصوير الخالي من تبعثر الليزر، وعندما تم استخدام الليزر العشوائي المتولد من الأفلام الخاملة كمصدر للإضاءة، كانت الصور الناتجة ذات تباين مبعثر أقل (0.046) وأعلى. نسبة التباين إلى الضوضاء (8.218)، والتي قدمت أداءً تصويريًا ممتازًا.
ستقدم هذه الدراسة أفكارًا جديدة لإنتاج مواد وأجهزة الكالكوجينيد على نطاق واسع، وستساهم في تطوير أفلام الكالكوجينيد المبخرة حراريًا لتضخيم الإشعاع التلقائي وتطبيقات التصوير بالليزر.
الشكل 1: تصوير خالي من التشتت لليزر العشوائي في طبقة رقيقة من الكالكوجينيد
