近日，重慶師范大學物理與電子工程學院微納激光團隊在鈣鈦礦激光領域取得重要研究進展，以“Enhanced Near-infrared Amplified Spontaneous Emission and Stability Improvement of Air-Processed Pure Black-Phase Formamidinium Lead Iodide Perovskite Films”為題在國際頂級學術期刊《Advanced Functional Materials》(中國科學院1區，top期刊，影響因子18.5)發表研究成果。該論文第一署名單位為重慶師范大學，研究生楊君、曾鑫、孟真為共同第一作者，張丁可教授為唯一通訊作者。
甲脒鉛鹵化物鈣鈦礦材料因其理想的帶隙范圍（1.45-1.51eV）和優異的光學性能，被認為是光放大和激光器的有力競爭者。然而，甲脒鈣鈦礦材料在潮濕環境中易發生立方到六方相的轉變，從而生成黃色無光活性的δ相FAPbI?。這一轉變導致材料光學性能的嚴重退化，進而限制了其在激光器和其他光電子器件中的應用。
為了解決這一關鍵問題，研究團隊創新性地從前驅體溶液化學的角度，提出了一種使用綠色環保的離子液---甲胺甲酸鹽（MAFa）作為溶劑來制備黑相α-FAPbI?薄膜的新方法。采用MAFa溶劑制備的薄膜在納秒激光激發下表現出增強的近紅外放大自發發射（ASE）性能以及更長的光學增益壽命，較高的激子結合能，激光閾值達到目前報道的納秒激光激發的最低閾值。此外，使用離子液體制備的薄膜體現出優異的光穩定性和熱穩定性方面的優勢，并在連續激光測試中表現出優異的長期穩定性。
這一創新成果不僅突破了鈣鈦礦材料的相穩定性瓶頸，還顯著降低了制備過程中對環境條件的敏感性，為光電子器件的商業化應用提供了新思路。通過使用離子液體溶劑，鈣鈦礦家族的光譜范圍從可見光擴展至近紅外區域，使其在化學分析、生物醫學研究、食品安全檢測等多個領域具有廣泛的應用潛力。
