Фундаментальные оптические свойства галогенидных перовскитов и лазеры на их основе

Целью данного проекта является исследование фундаментальных оптических свойств галогенидных перовскитов, а также создание лазеров на их основе. Актуальность предлагаемого исследования обусловлена возможностью создания на основе галогенидных перовскитов лазерных источников с непрерывной генерацией в диапазоне длин волн от ближнего ИК до ближнего УФ с помощью методов растворного синтеза. В проекте предлагается проведение измерений оптических свойств монокристаллов галогенидных перовскитов при температурах от гелиевой до комнатной, что позволит изучить свойства свободных и локализованных экситонов, определить схемы переходов между различными экситонными комплексами и их кинетики. Полученные данные позволят предложить пути для улучшения работы галогенидных перовскитов в качестве активной среды лазеров, например, путем изменения состава или контролируемого введения примесей. Лазерная генерация будет продемонстрирована для случайных резонаторов в монокристаллах, а также для литографированных резонаторов-микро-столбиков и многослойных планарных структур. В проекте будет рассмотрен еще один способ создания инверсной населенности путем переноса возбуждения между фазами перовскита вблизи фазового перехода. Оптимизация структур будет направлена на снижение порога лазерной генерации, переход к непрерывной генерации при гелиевых, а, затем, и при более высоких температурах. Новизна предлагаемого исследования обусловлена тем, что в современной литературе недостаточное внимание уделяется природе оптических переходов, ответственных за усиление света в галогенидных перовскитах, т.к. большинство исследований выполняются на поликристаллических пленках при комнатной температуре. Предлагаемая в данном проекте комбинация фундаментальных и прикладных исследований позволит приблизить практическое применение галогенидных перовскитов для создания лазерных источников.