近日，太原理工大學(xué)物理與光電工程學(xué)院李國輝博士、崔艷霞教授在鈣鈦礦納米激光領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。

芯片上的光電集成是未來信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢，其中的關(guān)鍵之一就是納米激光器。而納米激光研制的終極目標(biāo)是實現(xiàn)電泵浦。

與傳統(tǒng)的半導(dǎo)體材料相比，鈣鈦礦具有長載流子壽命（10－100納秒）、長擴(kuò)散長度、高熒光產(chǎn)率以及波長可調(diào)諧等優(yōu)點，在光伏、激光、光電探測器、發(fā)光二極管等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景。

目前，鈣鈦礦納米激光器都采用激光泵浦，由激光泵浦到電泵浦的關(guān)鍵之一就是降低激光產(chǎn)生的閾值從而降低注入電流密度。針對這一難題，李國輝博士、崔艷霞教授及其合作者采用化學(xué)氣相沉積方法制備出表面達(dá)到原子級平滑（平均表面粗糙度小于2納米）的形狀規(guī)則的正三角形和正六邊形鈣鈦礦納米片，納米片的邊長低至27微米，厚度低至70納米。

在激光特性研究的實驗中，他們發(fā)現(xiàn)所制備原子級平滑的鈣鈦礦納米片諧振腔顯著降低了散射損耗從而大幅度提高了鈣鈦礦納米片激光的性能，其諧振腔品質(zhì)因子高達(dá)2600，激光的光譜線寬低至0．3納米（測試受到光譜儀的光譜分辨率限制），相應(yīng)地，激光產(chǎn)生的閾值也下降到18．7微焦每平方厘米，是目前同類激光器中全世界最低的。這一開創(chuàng)性的工作將有力的推動鈣鈦礦納米激光研究的快速發(fā)展。

相關(guān)研究成果已發(fā)表在頂尖期刊《Advanced Functional materials》上。