溶液加工半导体激光器在轻量化、可穿戴和可扩展光电子应用中具有广阔前景。在众多溶液加工激光器的增益介质中，金属卤化物钙钛矿因其在光泵浦下可实现波长可调、低阈值激光而脱颖而出。尽管该领域已取得一定进展，但实现钙钛矿半导体的电驱动激光仍是一个重大挑战。
本文浙江大学邹晨、赵保丹和狄大卫等人展示了一种电驱动钙钛矿激光器，该器件通过垂直集成一个低阈值单晶钙钛矿微腔子单元和一个高功率微腔钙钛矿LED(PeLED)子单元构成。在脉冲电激发下，该双腔钙钛矿器件表现出最低92 A cm⁻²的激光阈值(平均阈值：129 A cm⁻²，约22°C，空气中)，比目前最先进的电驱动有机激光器低一个数量级。实现这一突破的关键在于集成的双腔器件结构，使得微腔PeLED子单元能够以约82.7%的耦合效率将定向发射光注入单晶钙钛矿微腔子单元，从而建立激光作用。
器件的工作半衰期(T₅₀)达到1.8小时(10 Hz下6.4×10⁴个电压脉冲)，稳定性优于电泵浦有机激光器。该双腔钙钛矿激光器可实现36.2 MHz的快速调制，显示出在数据传输和计算应用中的潜力。
文章亮点：
首次实现电驱动钙钛矿激光器：通过双腔垂直集成结构，成功将高功率微腔PeLED与低阈值单晶钙钛矿微腔耦合，实现了电泵浦激光发射，最低阈值低至92 A
cm⁻²。
高耦合效率与优异稳定性：双腔结构实现82.7%的光耦合效率，器件在空气中工作半衰期达1.8小时，远超现有电驱动有机激光器。
高调制带宽展示应用潜力：激光器调制带宽达36.2 MHz，具备高速数据传输和光子计算的应用前景。
Zou, C., Ren, Z., Hui, K. et al. Electrically driven lasing from a dual-cavity perovskite device. Nature (2025).
https://doi.org/10.1038/s41586-025-09457-2
