通訊作者：Chuanjiang Qin、Chihaya Adachi1. 揭示了單重態-三重態激子湮滅可能是引起激光死亡的本征原因。2. 基于準二維有機無機鹵化鉛鈣鈦礦實現了室溫條件下的光泵浦連續波激光發射。光泵浦連續波激光發射是走向電泵浦激光器的關鍵一步，在高密度集成光電器件實際應用中備受關注。雖然取得了這樣那樣的突破，然而，在連續光泵浦條件下，激光往往會突然終止，這種現象被稱之為由于“激光死亡”現象。目前尚未在室溫下實現連續波激光發射，其機理也未可知。為何在室溫條件下無法實現連續波激光發射？如何實現？成為了高性能激光領域亟待解決的未解之謎。自從十年前崛起以來，鈣鈦礦的研究一直站在風口浪尖，如火如荼。有機-無機鹵化物鈣鈦礦因為其溶液加工可行性，制造成本較低，光學連續可調，穩定性能較好等優勢，在激光用領域極具應用前景。大量研究表明，相比于三維鈣鈦礦，準二維鈣鈦礦是更好的發射體和增益介質，更適用于發光二極管和激光應用。那么，準二維有機-無機鹵化物鈣鈦礦能否為解決以上關鍵問題提供新的思路呢？有鑒于此，中科院長春應用化學研究所Chuanjiang Qin和日本九州大學Chihaya Adachi等人在準二維有機無機鹵化鉛鈣鈦礦中實現了室溫條件下的光泵浦連續波激光發射，為新型光電器件的研制提供了全新的解決方案。圖1. P2F8和N2F8化學結構以及 ASE性能研究人員以具有不同有機陽離子的準二維鹵化鉛鈣鈦礦薄膜（P2F8和N2F8）為研究對象，發現在放大的自發發射、光泵浦脈沖和連續波激光過程中，長壽命的三重態激子數量呈現出明顯的不同。結果表明，單重態-三重態激子湮滅可能是引起激光死亡的本征原因。圖2. DFB空腔以及N2F8和P2F8的脈沖激光性能要想實現連續波和電泵浦激光器，就必須解決在高載流子密度下三重態累積引起的光和激子的損耗。其中一種方法就是使用三重態猝滅劑來抑制三重態吸收損耗，并通過單重態-三重態激子湮滅機制來抑制單重態。研究人員采用具有高品質因數的分布式反饋腔，以實現對三重態激子的調控，最終實現了穩定的準二維鈣鈦礦綠色準激光器，可在室溫條件下和空氣中連續光泵浦。總之，這項研究證實了三重態激子的調控在連續波激光器中的重要性，為未來將電流注入鈣鈦礦激光器奠定了基礎，為鈣鈦礦激光器的研制提供了全新的思路和借鑒。Chuanjiang Qin et al. Stable room-temperature continuous-wave lasing in quasi-2D perovskite films. Nature 2020, 585, 53–57.https://www.nature.com/articles/s41586-020-2621-1
