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.
References
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
).© 2019 Author(s).
2019
Author(s)
You do not currently have access to this content.