阈值电流比有机激光器低一个数量级，有望重塑光电子产业格局
2025年9月3日讯：经过十多年技术攻关，全球科研团队梦寐以求的电驱动钙钛矿激光器终于成为现实。浙江大学光电科学与工程学院狄大卫教授、邹晨研究员和赵保丹教授团队成功研制出世界首个电驱动钙钛矿激光器，相关成果8月27日发表于顶级期刊《自然》。
技术突破：双腔设计破解十年难题
钙钛矿作为新一代半导体材料，具有发射光谱可调、制备成本低廉等优势，在光驱动条件下已实现极低激光阈值。然而，要实现更实用的电驱动激光却一直是全球性技术难题——光驱动需要依赖庞大的外部脉冲激光器，严重限制了应用范围。
浙大团队的创新在于设计了集成式"双腔"结构：将高功率微腔钙钛矿LED子单元与高质量单晶钙钛矿微腔子单元垂直堆叠集成。当电流驱动LED子单元时，产生的光子以82.7%的高效率耦合到第二个微腔中，激发单晶钙钛矿材料产生激光输出。
性能领先：多项关键指标创纪录
测试数据显示，这款电驱动钙钛矿激光器的关键性能指标全面领先：
超低阈值：激光阈值电流仅92A/cm²，比最先进的有机半导体激光器低一个数量级
高功率输出：峰值辐射功率密度达2.5×10⁴mW/cm²，辐亮度高达2.0×10⁵ W/sr/m²
快速调制：支持36.2 MHz带宽下的高速调制，满足数据传输需求
优异稳定性：可重复性和稳定性显著超越有机激光器
应用前景：撬动千亿级光电子市场
这一突破将为多个高价值应用领域带来变革机遇：
片上光通信：为数据中心和5G/6G通信提供低成本、高性能激光光源
消费电子：手机人脸识别、AR/VR设备等将获得更紧凑的激光组件
生物医疗：可穿戴健康监测设备和便携式激光医疗器械
智能汽车：激光雷达(LiDAR)成本有望大幅降低
狄大卫教授表示："相比传统半导体激光器复杂且昂贵的制造工艺，钙钛矿激光器可通过溶液法制备，更易集成到硅基光电子平台，为大规模产业化奠定基础。"
下一步挑战：从实验室走向产业化
团队指出，当前器件仍面临纳秒级自发辐射寿命限制，未来需突破至GHz级运行速度。同时，从现有"集成式泵浦"架构向更简洁的激光二极管结构过渡，将是实现规模化应用的关键。
邹晨研究员透露："我们正在优化器件结构设计，目标是在保持低阈值优势的同时，实现更高的调制速度和更长的工作寿命。"
这项突破不仅填补了钙钛矿光电子学领域的重要空白，更有望推动激光器产业从昂贵的专业设备向低成本、大规模应用转变，为光电信息产业注入新的增长动力。
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