Quasi-2D Ruddlesden-Popper perovskites possess a tailorable quantum well structure and outstanding optical properties. Herein, we study their diverse phase-separation phenomena and the resulting microcrystals (∼1 μm), which have evidently enhanced photoluminescence. Lasing based on these microcrystals in a vertical single-mode optical microcavity has also been achieved, featuring a low threshold of ∼500.0 μJ/cm2 pumped by a nanosecond pulsed laser (355 nm, pulse width 8 ns, 1 kHz). This work makes the quasi-2D perovskite microcrystals potential candidates to be gain materials for continuous wave lasing.

1.
F.
Deschler
,
M.
Price
,
S.
Pathak
,
L. E.
Klintberg
,
D.-D.
Jarausch
,
R.
Higler
,
S.
Hüttner
,
T.
Leijtens
,
S. D.
Stranks
,
H. J.
Snaith
,
M.
Atatüre
,
R. T.
Phillips
, and
R. H.
Friend
,
J. Phys. Chem. Lett.
5
,
1421
(
2014
).
2.
W. S.
Yang
,
B.-W.
Park
,
E. H.
Jung
,
N. J.
Jeon
,
Y. C.
Kim
,
D. U.
Lee
,
S. S.
Shin
,
J.
Seo
,
E. K.
Kim
,
J. H.
Noh
, and
S. I.
Seok
,
Science
356
,
1376
(
2017
).
3.
K.
Lin
,
J.
Xing
,
L. N.
Quan
,
F. P. G.
de Arquer
,
X.
Gong
,
J.
Lu
,
L.
Xie
,
W.
Zhao
,
D.
Zhang
,
C.
Yan
,
W.
Li
,
X.
Liu
,
Y.
Lu
,
J.
Kirman
,
E. H.
Sargent
,
Q.
Xiong
, and
Z.
Wei
,
Nature
562
,
245
(
2018
).
4.
H.
Tsai
,
W.
Nie
,
J.-C.
Blancon
,
C. C.
Stoumpos
,
R.
Asadpour
,
B.
Harutyunyan
,
A. J.
Neukirch
,
R.
Verduzco
,
J. J.
Crochet
,
S.
Tretiak
,
L.
Pedesseau
,
J.
Even
,
M. A.
Alam
,
G.
Gupta
,
J.
Lou
,
P. M.
Ajayan
,
M. J.
Bedzyk
,
M. G.
Kanatzidis
, and
A. D.
Mohite
,
Nature
536
,
312
(
2016
).
5.
G.
Grancini
,
C.
Roldán-Carmona
,
I.
Zimmermann
,
E.
Mosconi
,
X.
Lee
,
D.
Martineau
,
S.
Narbey
,
F.
Oswald
,
F.
De Angelis
,
M.
Graetzel
, and
M. K.
Nazeeruddin
,
Nat. Commun.
8
,
15684
(
2017
).
6.
N.
Wang
,
L.
Cheng
,
R.
Ge
,
S.
Zhang
,
Y.
Miao
,
W.
Zou
,
C.
Yi
,
Y.
Sun
,
Y.
Cao
,
R.
Yang
,
Y.
Wei
,
Q.
Guo
,
Y.
Ke
,
M.
Yu
,
Y.
Jin
,
Y.
Liu
,
Q.
Ding
,
D.
Di
,
L.
Yang
,
G.
Xing
,
H.
Tian
,
C.
Jin
,
F.
Gao
,
R. H.
Friend
,
J.
Wang
, and
W.
Huang
,
Nat. Photonics
10
,
699
(
2016
).
7.
M.
Yuan
,
L. N.
Quan
,
R.
Comin
,
G.
Walters
,
R.
Sabatini
,
O.
Voznyy
,
S.
Hoogland
,
Y.
Zhao
,
E. M.
Beauregard
,
P.
Kanjanaboos
,
Z.
Lu
,
D. H.
Kim
, and
E. H.
Sargent
,
Nat. Nanotechnol.
11
,
872
(
2016
).
8.
X.
Yang
,
X.
Zhang
,
J.
Deng
,
Z.
Chu
,
Q.
Jiang
,
J.
Meng
,
P.
Wang
,
L.
Zhang
,
Z.
Yin
, and
J.
You
,
Nat. Commun.
9
,
570
(
2018
).
9.
R.
Li
,
C.
Yi
,
R.
Ge
,
W.
Zou
,
L.
Cheng
,
N.
Wang
,
J.
Wang
, and
W.
Huang
,
Appl. Phys. Lett.
109
,
151101
(
2016
).
10.
M.
Li
,
Q.
Gao
,
P.
Liu
,
Q.
Liao
,
H.
Zhang
,
J.
Yao
,
W.
Hu
,
Y.
Wu
, and
H.
Fu
,
Adv. Funct. Mater.
28
,
1707006
(
2018
).
11.
R.
Wang
,
Y.
Tong
,
A.
Manzi
,
K.
Wang
,
Z.
Fu
,
E.
Kentzinger
,
J.
Feldmann
,
A. S.
Urban
,
P.
Müller-Buschbaum
, and
H.
Frielinghaus
,
Adv. Opt. Mater.
6
,
1701311
(
2018
).
12.
H.
Zhang
,
Q.
Liao
,
Y.
Wu
,
Z.
Zhang
,
Q.
Gao
,
P.
Liu
,
M.
Li
,
J.
Yao
, and
H.
Fu
,
Adv. Mater.
30
,
1706186
(
2018
).
13.
M.
Li
,
Q.
Wei
,
S. K.
Muduli
,
N.
Yantara
,
Q.
Xu
,
N.
Mathews
,
S. G.
Mhaisalkar
,
G.
Xing
, and
T. C.
Sum
,
Adv. Mater.
30
,
1707235
(
2018
).
14.
M. R.
Leyden
,
T.
Matsushima
,
C.
Qin
,
S.
Ruan
,
H.
Ye
, and
C.
Adachi
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
20
,
15030
(
2018
).
15.
M. R.
Leyden
,
S.
Terakawa
,
T.
Matsushima
,
S.
Ruan
,
K.
Goushi
,
M.
Auffray
,
A. S. D.
Sandanayaka
,
C.
Qin
,
F.
Bencheikh
, and
C.
Adachi
,
ACS Photonics
6
,
460
(
2019
).
16.
C. M.
Raghavan
,
T.-P.
Chen
,
S.-S.
Li
,
W.-L.
Chen
,
C.-Y.
Lo
,
Y.-M.
Liao
,
G.
Haider
,
C.-C.
Lin
,
C.-C.
Chen
,
R.
Sankar
,
Y.-M.
Chang
,
F.-C.
Chou
, and
C.-W.
Chen
,
Nano Lett.
18
,
3221
(
2018
).
17.
Y.
Wang
,
X.
Li
,
V.
Nalla
,
H.
Zeng
, and
H.
Sun
,
Adv. Funct. Mater.
27
,
1605088
(
2017
).
18.
C.-Y.
Huang
,
C.
Zou
,
C.
Mao
,
K. L.
Corp
,
Y.-C.
Yao
,
Y.-J.
Lee
,
C. W.
Schlenker
,
A. K. Y.
Jen
, and
L. Y.
Lin
,
ACS Photonics
4
,
2281
(
2017
).
19.
Y.
Wang
,
D.
Yu
,
Z.
Wang
,
X.
Li
,
X.
Chen
,
V.
Nalla
,
H.
Zeng
, and
H.
Sun
,
Small
13
,
1701587
(
2017
).
20.
C.
Huang
,
K.
Wang
,
Z.
Yang
,
L.
Jiang
,
R.
Liu
,
R.
Su
,
Z.-K.
Zhou
, and
X.
Wang
,
J. Phys. Chem. C
121
,
10071
(
2017
).
21.
Y.
Fu
,
H.
Zhu
,
C. C.
Stoumpos
,
Q.
Ding
,
J.
Wang
,
M. G.
Kanatzidis
,
X.
Zhu
, and
S.
Jin
,
ACS Nano
10
,
7963
(
2016
).
22.
B.
Zhou
,
H.
Dong
,
M.
Jiang
,
W.
Zheng
,
L.
Sun
,
B.
Zhao
,
B.
Tang
,
A.
Pan
, and
L.
Zhang
,
J. Mater. Chem. C
6
,
11740
(
2018
).
23.
W.
Zhai
,
C.
Ge
,
X.
Fang
,
K.
Zhang
,
C.
Tian
,
K.
Yuan
,
S.
Sun
,
Y.
Li
,
W.
Chen
, and
G.
Ran
,
RSC Adv.
8
,
14527
(
2018
).
24.
N.
Yantara
,
S.
Bhaumik
,
F.
Yan
,
D.
Sabba
,
H. A.
Dewi
,
N.
Mathews
,
P. P.
Boix
,
H. V.
Demir
, and
S.
Mhaisalkar
,
J. Phys. Chem. Lett.
6
,
4360
(
2015
).
25.
Y. F.
Ng
,
S. A.
Kulkarni
,
S.
Parida
,
N. F.
Jamaludin
,
N.
Yantara
,
A.
Bruno
,
C.
Soci
,
S.
Mhaisalkar
, and
N.
Mathews
,
Chem. Commun.
53
,
12004
(
2017
).
26.
S.
Chen
,
C.
Zhang
,
J.
Lee
,
J.
Han
, and
A.
Nurmikko
,
Adv. Mater.
29
,
1604781
(
2017
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.