集微網消息，近期，中國科學院長春應用化學研究所秦川江課題組、日本九州大學安達千波矢研究室合作，開發出一種基於新型低成本半導體材料鈣鈦礦的雷射器。
這種雷射器突破了其以往僅能在低溫下連續穩定工作的瓶頸，實現室溫可連續雷射輸出的鈣鈦礦雷射器。
準二維鈣鈦礦是一類將相同重複單元的無機骨架夾在有機層之間的材料。近期，科研人員發現這種材料中的三重態激子壽命可長達1微秒，進而猜測其可能是導致雷射消失的原因；三重態激子雖然不發光，但能與發光的單重態激子相互作用，導致它們均以不發光的形式失去能量。因此，如果鈣鈦礦中存在長壽命三重態激子，可能需要將其除去，以免幹擾雷射。
基於以上考慮，該研究在準二維鈣鈦礦中引入具有較低三重態能級的有機層，使鈣鈦礦中產生的長壽命激子可自發轉移至有機層，從而減少單重態激子能量損失，實現光激發下連續的雷射產生。將鈣鈦礦雷射器置於空氣中，使三重態激子被氧氣淬滅，也可實現連續雷射，進一步證明三重態激子是造成雷射消失的原因之一。此外，雷射器在相對溼度為55%的空氣中連續工作1小時後，雷射強度基本沒有變化，發射光譜也沒有移動。
該研究證實了三重態激子在鈣鈦礦雷射工作過程中的關鍵作用，以及調控三重態激子對實現連續雷射的重要性，有助於開發低成本、可溶液加工和超小型化的電致鈣鈦礦雷射器件，應用於光通信、光信息處理、光存儲以及通過大規模集成電路平面工藝組成的光電子系統。（校對/若冰）