无需特殊晶体取向的钙钛矿极化激元激光二极管（直流驱动）

电泵浦溶液法制备的半导体微型激光器一直面临重大科学与技术挑战：如何让电流高效注入并激发激光。卤化物钙钛矿材料因其优异的光学性能成为理想候选，此前虽已实现光泵浦激光和间接电泵浦（如用LED激发激光介质），但直接通电产生激光始终未能成功。本文提出全新策略：将溶液生长的溴化铯铅（CsPbBr₃）微米级晶片，与化学性质稳定、导电性好的单壁碳纳米管（SWCNT）电极集成，并嵌入光学微腔中；再将整个器件冷却至8开尔文（约-265℃），此时钙钛矿内部形成p-i-n结结构，可实现电子与空穴的平衡注入，即使在高电流密度下也保持稳定。实验表明，该器件在直流电流（仅65微安）驱动下，进入强耦合态，产生极化激元激光——这是一种由光子与激子紧密结合形成的新型准粒子所主导的激光，具有低阈值、高效率等优势。这一成果标志着钙钛矿激光器从‘需要强光照射’迈向‘插上电源就能发光’的关键一步，为集成光电子学和片上光源开辟了切实可行的技术路径。