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Stable Whispering Gallery Mode Lasing from Solution‐Processed Formamidinium Lead Bromide Perovskite Microdisks
Advanced Optical Materials ( IF 8.0 ) Pub Date : 2020-05-07 , DOI: 10.1002/adom.202000030 Xiaojun Li 1 , Kaiyang Wang 1 , Mingming Chen 2 , Sisi Wang 1 , Yubin Fan 3 , Tao Liang 1 , Qinghai Song 3 , Guichuan Xing 1 , Zikang Tang 1
Advanced Optical Materials ( IF 8.0 ) Pub Date : 2020-05-07 , DOI: 10.1002/adom.202000030 Xiaojun Li 1 , Kaiyang Wang 1 , Mingming Chen 2 , Sisi Wang 1 , Yubin Fan 3 , Tao Liang 1 , Qinghai Song 3 , Guichuan Xing 1 , Zikang Tang 1
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Formamidinium (CH(NH2)2, FA) lead halide perovskites exhibit excellent optoelectronic properties for the applications of light‐emitting diodes and lasers. However, the reported formamidinium lead bromide (FAPbBr3) perovskite‐based lasers mainly depend on the external feedback or Fabry–Pérot mode cavities and suffer from moderate quality (Q ) factors. Herein, solution‐processed square and quasi‐circular FAPbBr3 microdisks are developed to achieve room‐temperature naturally facet‐formed whispering gallery mode (WGM) lasers. These microdisks exhibit relatively high Q factor and tunable laser modes with threshold of 10–70 µJ cm−2 under 400 nm excitation. Although the synthesized circular microdisk is not regular enough, it still shows higher Q factor of 3455 than that of square microdisk due to the less boundary wave and pesudointegrable leakage. This simple and low‐cost solution processed method can tackle the complicated and expensive conventional preparation techniques of circular microdisks. Power dependent photoluminescence decay transients indicate that the band edge emission of the FAPbBr3 microdisks originates from free carrier recombination. In addition, these microdisks show high photostability and that room temperature lasing can sustain over 50 min. These results suggest that FAPbBr3 microdisks can serve as promising WGM lasers with excellent light emission capability and stability toward practical optoelectronic applications.
中文翻译：
从溶液处理过的甲B溴化钙钛矿微盘中获得稳定的回音壁模式
甲ami（CH（NH 2）2，FA）卤化钙钛矿具有优异的光电性能，适用于发光二极管和激光器。然而，据报道，基于钙钛矿的甲ami基溴化铅（FAPbBr 3）激光器主要取决于外部反馈或Fabry-Pérot模式腔，并且存在中等质量（Q）的问题。在此，开发了经过固溶处理的方形和准圆形FAPbBr 3微型磁盘，以实现室温下自然刻面形成的耳语画廊模式（WGM）激光器。这些微型磁盘表现出相对较高的Q因子和可调整的激光模式，阈值为10–70 µJ cm -2在400 nm激发下 尽管合成的圆形微磁盘不够规则，但由于边界波较少和伪积分泄漏，它仍显示出比方形微磁盘更高的Q因子3455。这种简单且低成本的解决方案处理方法可以解决复杂且昂贵的圆形微盘常规制备技术。功率相关的光致发光衰减瞬变表明，FAPbBr 3微盘的能带边缘发射源于自由载流子重组。此外，这些微型磁盘还具有很高的光稳定性，并且室温下的激光照射可以持续50分钟以上。这些结果表明，FAPbBr 3 微型磁盘可以用作有前途的WGM激光器，具有出色的发光能力和对实际光电应用的稳定性。
更新日期：2020-05-07
中文翻译：
从溶液处理过的甲B溴化钙钛矿微盘中获得稳定的回音壁模式
甲ami（CH（NH 2）2，FA）卤化钙钛矿具有优异的光电性能，适用于发光二极管和激光器。然而，据报道，基于钙钛矿的甲ami基溴化铅（FAPbBr 3）激光器主要取决于外部反馈或Fabry-Pérot模式腔，并且存在中等质量（Q）的问题。在此，开发了经过固溶处理的方形和准圆形FAPbBr 3微型磁盘，以实现室温下自然刻面形成的耳语画廊模式（WGM）激光器。这些微型磁盘表现出相对较高的Q因子和可调整的激光模式，阈值为10–70 µJ cm -2在400 nm激发下 尽管合成的圆形微磁盘不够规则，但由于边界波较少和伪积分泄漏，它仍显示出比方形微磁盘更高的Q因子3455。这种简单且低成本的解决方案处理方法可以解决复杂且昂贵的圆形微盘常规制备技术。功率相关的光致发光衰减瞬变表明，FAPbBr 3微盘的能带边缘发射源于自由载流子重组。此外，这些微型磁盘还具有很高的光稳定性，并且室温下的激光照射可以持续50分钟以上。这些结果表明，FAPbBr 3 微型磁盘可以用作有前途的WGM激光器，具有出色的发光能力和对实际光电应用的稳定性。
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