Im Rahmen seiner Dissertation “Development of Integrated Perovskite Lasers for Dielectric Photonic Circuits” hat Piotr Cegielski die ersten Metall-Halogenid-Perowskit-Mikrolaser demonstriert, welche monolithisch in Siliziumnitrid-basierte photonische Schaltkreise (PICs) integriert sind.
Diese optisch gepumpten Laser erreichen minimale Laserschwellwerte von 4,7 µJ/cm² bei Raumtemperatur, was einen Rekordwert für CMOS-kompatible Bauteile darstellt. Die Laser beweisen, dass aus der Lösung auf Silizium-Substraten hergestellte Perowskit-Halbleiter eine leistungsfähige und dennoch kostengünstige Alternative zur teuren Hybridintegration von III-V Halbleitern als Verstärkungsmedium darstellen. Trotz der chemischen Instabilität der Perowskite konnten die Laser erstmals mittels Standard-Fertigungsprozessen der Halbleiterindustrie, wie beispielsweise eines neuen Photolithographieprozesses, hergestellt werden. Diese Ergebnisse sind grundlegend für die Entwicklung elektrisch gepumpter, kostengünstiger Perowskit-Mikrolaser, die sich für die Integration in PICs und CMOS-Elektronik eignen.
Die Dissertation wurde von Prof. Renato Negra vom Lehrstuhl für Hochfrequenzelektronik an der RWTH Aachen sowie von Prof. Max Lemme vom Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente/AMO GmbH betreut. Nach seinem Verteidigung wurde Piotr in guter Tradition als AMOs neuer Doktor mit seinem Doktorhut geehrt und alle AMO-Kollegen feierten ihn im Anschluss daran bei einem schönen Grillabend.
Die Ergebnisse wurden veröffentlicht in Nano Lett., 2018, 18 (11), Seiten 6915-6923 https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.8b02811
Optics Express Band 25, Ausgabe 12, Seiten 13199-13206 (2017) https://www.osapublishing.org/oe/abstract.cfm?uri=oe-25-12-13199
Mikroelektronik Band 197, 5. Oktober 2018, Seiten 83-86, https://doi.org/10.1016/j.mee.2018.06.004