近日，鄭州大學盧思宇教授團隊首次報道了基于碳點發光材料的單縱模固態激光器件,為改善現有可溶液加工激光材料及器件普遍面臨的毒性和工作穩定性難題提供了新的思路，有望有力推動多色碳點材料在激光領域中的應用發展，相關成果以“Solid-state Red Laser with a Single Longitudinal Mode from Carbon Dots”為題發表于國際知名期刊Angew. Chem. Int. Ed.，鄭州大學為唯一單位，化學學院張永強博士為第一作者，盧思宇教授和物理學院胡永生副研究員為共同通訊作者。
碳點是一種綠色環保的碳基發光材料，具有成本低、易合成、生物相容性好、穩定性高等特點，受到廣泛關注，然而，當前碳點激光器普遍面臨激射閾值高、模式眾多且不穩定的問題，極大的制約了相關應用技術的發展。
鑒于此，盧思宇等人通過石墨氮摻雜與表面修飾，合成了熒光量子產率達到65.5%的紅光碳點（R-CDs）,由此實現了具有低ASE閾值（8μJ cm2）、長增益壽命（>700 ps）、窄線寬（0.14 nm）、高縱模信噪比（14.8 dB）、高品質因子（Q~4600）和良好工作穩定性（衰減<2%@8小時）的固態碳點激光。該研究結果解決了高效固態紅光碳點材料的設計和制備難題，成功構筑了高品質平面微腔激光諧振腔，有望為高性能碳點激光器的實現提供新的研究思路，推動柔性光電子技術向低成本化、實用化和便攜化方向發展。
該研究得到國家自然科學基金、中國博士后科學基金和河南省自然科學基金等項目的資助。同時得到了中科院長春光機所劉星元課題組的大力支持。
來源：鄭州大學
論文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202111285
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