浙大研发全球首款电驱动钙钛矿激光器，突破性进展助力光电技术发展，开启激光应用新纪元。
2025年8月28日，浙江大学对外宣布，该校光电科学与工程学院联合海宁国际联合学院的狄大卫教授、邹晨研究员与赵保丹教授领衔的科研团队，成功研制出全球首个电驱动钙钛矿激光器。这一突破性成果不仅填补了钙钛矿材料在激光发射领域的技术空白，也标志着我国在新型光电材料与器件研发领域走在了世界前列。
该研究成果以“基于双腔结构的电驱动钙钛矿激光器件”为题，正式发表于国际顶级学术期刊《自然》。论文第一作者为邹晨研究员，通讯作者为狄大卫、邹晨与赵保丹三位教授，浙江大学为唯一完成单位，充分体现了我国高校在原始创新方面的自主能力与科研实力。
激光技术作为现代科技的重要支柱，早已渗透至日常生活的方方面面：从智能手机的人脸识别、自动驾驶中的激光雷达测距，到医疗领域的精准激光手术，其高方向性、高单色性和高能量密度的特性，使其成为光通信、信息处理和精密制造等领域的核心工具。然而，传统半导体激光器多依赖昂贵的III-V族材料，且制备工艺复杂、能耗较高，限制了其在大规模集成光子芯片等新兴场景中的应用。
此次浙大团队研发的电驱动钙钛矿激光器，采用创新的“双腔”结构设计，将具有低阈值特性的钙钛矿单晶微腔单元与高功率输出的钙钛矿发光二极管（LED）单元集成在同一芯片上，形成垂直堆叠的多层光学系统。这种结构巧妙地解决了钙钛矿材料在电驱动下难以实现稳定激光发射的关键难题，实现了从电能到激光输出的高效转换。
尤为引人注目的是，该器件的激光发射阈值电流低至92安培/平方厘米，比目前性能最优的有机半导体激光器降低了一个数量级。这意味着它在更低的能耗下即可启动激光发射，极大提升了能源利用效率。同时，器件展现出良好的工作稳定性，并可在高达36.2兆赫的带宽下实现高速调制——这一性能使其极具潜力应用于未来的片上光互连、高性能计算中的光子处理器以及高灵敏度生物医学检测系统。
作为长期关注光电材料发展的观察者，我认为这项成果的意义远不止于实验室的一次技术突破。它真正打开了钙钛矿材料迈向实用化激光器的大门。过去十年，钙钛矿在太阳能电池领域已展现出惊人的发展速度，而此次在激光发射方面的成功，进一步证明了其作为“下一代半导体材料”的巨大潜力。更重要的是，钙钛矿材料具备溶液加工、成本低廉、易于集成等优势，若能实现规模化生产，或将重塑当前激光器产业格局。
可以预见，在人工智能、数据中心和6G通信快速发展的背景下，对高速、低功耗光子器件的需求正急剧增长。浙大团队的这一成果，不仅为解决片上数据传输瓶颈提供了全新思路，也为我国在光电子芯片领域的自主创新注入了强劲动力。未来，随着材料稳定性和寿命的进一步优化，电驱动钙钛矿激光器有望成为集成光子学中的关键元件，推动我国在高端光电制造领域实现从“跟跑”到“领跑”的转变。
