研究目的
研究基于单个多晶GaTe微片的超低阈值随机激光的实现,并探索空间局域腔体尺寸对泵浦强度分布和温度的依赖性。
研究成果
该研究成功展示了基于单个多晶GaTe微片的随机激光器制备,其阈值低至4.15千瓦/平方厘米。研究结果凸显了多晶GaTe在光电子应用中的潜力,为制备小型化、低阈值的随机激光器提供了新途径。
研究不足
该研究受限于多晶GaTe微片中控制晶粒尺寸和分布的技术难题,而这些因素对优化随机激光性能至关重要。此外,温度依赖性研究仅进行到100K,更高温度下的进一步研究仍有空间。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用物理气相沉积法(PVD)合成多晶GaTe微片,并通过表征其结构与光学特性来探究随机激光现象。
2:样品选择与数据来源:
多晶GaTe微片在受控生长条件下合成,样品通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱进行表征。
3:实验设备与材料清单:
设备包括用于PVD的管式炉系统、扫描电镜(日立S4800)、透射电镜(JEOL 2100)、X射线衍射仪(帕纳科)、X射线光电子能谱仪(ESCALAB 250Xi)及拉曼光谱系统;材料包括GaTe粉末和SiO2/Si衬底。
4:0)、透射电镜(JEOL 2100)、X射线衍射仪(帕纳科)、X射线光电子能谱仪(ESCALAB 250Xi)及拉曼光谱系统;材料包括GaTe粉末和SiO2/Si衬底。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:合成过程涉及在管式炉中加热GaTe粉末,随后对所得微片进行表征。光学测量采用配备410纳米激光源的显微光致发光(PL)系统完成。
5:数据分析方法:
通过光致发光光谱和快速傅里叶变换(FFT)分析激光特性,研究局域化随机腔的形成机制。
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SEM
Hitachi S4800
Hitachi
Morphology and atomic structure investigation of the samples
-
TEM
JEOL 2100
JEOL
Morphology and atomic structure investigation of the samples
-
XRD
PANalytical
PANalytical
Crystallinity identification of the samples
-
XPS
ESCALAB 250Xi
Thermo Fisher Scientific
Chemical component analysis
-
Raman spectroscopy system
Witec Ulm Germany/Izasa Portugal
Witec
Lattice vibration investigation of the samples
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