近日，中國科學院上海光學精密機械研究所高功率激光單元技術實驗室在UV-NIR超快激光誘導磷硼酸鹽玻璃合成CsPbBr3量子點方面取得新進展。研究人員通過摻鋁和熱處理工藝在硼磷酸鹽玻璃中得到具有優異熱穩定和化學穩定性的CsPbBr₃量子點，通過超快激光誘導在玻璃表面和內部析出了鈣鈦礦CsPbBr₃量子點，該研究擴大了鈣鈦礦量子點的應用范圍，在構造3D光學器件領域具有應用前景。相關研究成果發表在Chemical Engineering Journal上。

800 nm飛秒激光和1064 nm皮秒激光輻照后玻璃中合成出的CsPbBr₃量子點在日光燈和365 nm紫外燈下的照片

　　目前，包括皮秒和飛秒激光在內的超快激光在透明介質內部進行三維結構的微加工已是一種用途廣泛的技術。超快激光照射引起的熱效應導致有效元素的遷移，并促使在焦點周圍區域形成半導體納米晶體或量子點，它們可以在玻璃內部任意構造三維晶體圖案，因此，在構造3D光學器件領域有著廣闊的應用前景。實驗過程中，研究人員采用波長范圍在紫外-可見-近紅外，且有著不同功率的超快激光器在玻璃的表面和內部析出CsPbBr₃量子點。實驗發現超快激光器誘導玻璃表面和內部析晶的行為不同。由于玻璃表面存在缺陷和雜質等成核點，玻璃表面采用低峰值功率的脈沖激光就可以直接誘導出CsPbBr₃量子點，可能是玻璃表面的晶體成長原料不足和有缺陷等，而熱處理導致量子點尺寸減小。另一方面，玻璃內部缺少成核點，高峰值功率的激光只能在玻璃內部誘導出晶核，需要經過熱處理后才能在玻璃內激光誘導部位析出CsPbBr₃量子點。這一新方法將在玻璃中構造大容量光存儲、有源光波導和3D光學器件發揮重要作用。

　　研究工作得到了國家自然科學基金的資助。