Niedawno Centrum Badań i Innowacji imec w Belgii ogłosiło w swoim artykule z wynikami badań, że z powodzeniem opracowało nową architekturę stosu perowskitowych diod elektroluminescencyjnych (PeLED, Perovskite LED). Co ciekawe, jasność PeLED w tej architekturze jest nawet 1000 razy większa niż jasność obecnie najbardziej zaawansowanej organicznej diody elektroluminescencyjnej (OLED). Jako ważne osiągnięcie finansowanego przez UE projektu ULTRA-LUX, jak stwierdził zespół imec w artykule prasowym "Optics.org", ten przełom można nazwać kluczowym kamieniem milowym w rozwoju perowskitowych laserów wtryskowych " i oczekuje się, że w przyszłości zaowocuje on bardzo atrakcyjnymi scenariuszami zastosowań w wielu dziedzinach, takich jak wyświetlacze, projekcja obrazu, pomiary środowiskowe i diagnostyka medyczna.
Obecnie zakres zastosowań diod elektroluminescencyjnych (LED) jest niezwykle szeroki, od popularnych telewizorów i ekranów komputerowych po sygnalizację świetlną, oświetlenie lotnicze itp., co znacząco wpłynęło na transformację nowoczesnej technologii oświetlenia i czujników. Organiczne diody elektroluminescencyjne (OLED), jako jedna z popularnych obecnie technologii wyświetlania, są szeroko stosowane w produkcji cyfrowych ekranów wyświetlaczy do telewizorów, monitorów komputerowych, smartfonów i przenośnych konsol do gier. Ich zasada działania opiera się na wykorzystaniu organicznych polimerów cienkowarstwowych jako elementów półprzewodnikowych. Jednak ze względu na obiektywne warunki, takie jak materiały luminescencyjne, istnieje górna granica jasności szczytowej OLED. Wyobraźmy sobie, że gdy jesteśmy na słońcu, często bardzo trudno jest zobaczyć zawartość ekranu OLED smartfona.
Na tym tle materiały luminescencyjne perowskitowe wykazują wyjątkowe zalety. Perowskit to rodzaj tlenku perowskitu o sześciennej strukturze krystalicznej. Jego szczególne właściwości fizyczne sprawiają, że jego potencjał zastosowania nie ogranicza się do ogniw słonecznych (obecnie głównego kierunku zastosowań perowskitu). W ciągu ostatniej dekady, dzięki doskonałym właściwościom optoelektronicznym, niskim kosztom przetwarzania i możliwościom efektywnego transferu ładunku, perowskit stopniowo wkroczył do zastosowań w diodach elektroluminescencyjnych (LED) i stał się popularnym materiałem, który przyciągnął wiele uwagi.
Chociaż perowskitowe diody elektroluminescencyjne (PeLED) przyciągnęły wiele uwagi, wciąż stoją przed nimi wyzwania. Jak wskazują powiązane wiadomości, chociaż perowskity mogą wytrzymać wysokie gęstości prądu, nie osiągnęły jeszcze zdolności laserowej emitującej spójne światło o wysokiej intensywności. Profesor Paul Herremans, starszy badacz w imec i autor korespondencyjny artykułu badawczego opublikowanego w Nature Photonics, powiedział: "W projekcie ULTRA-LUX imec po raz pierwszy wprowadził architekturę perowskitowych diod elektroluminescencyjnych (PeLED) o niskich stratach optycznych i z powodzeniem doprowadził te PeLED-y do gęstości prądu, która wspiera stymulowaną emisję światła. " Profesor Herremans dodał również: "Ta nowa architektura składa się z warstwy transportowej, przezroczystej elektrody i perowskitu jako półprzewodnikowego materiału aktywnego i może pracować przy gęstości prądu 3 kiloamperów na centymetr kwadratowy, która jest dziesiątki tysięcy razy wyższa niż w przypadku tradycyjnych diod OLED. "
Jakie przełomy osiągnęła ta nowa architektura? " Dzięki niej, oprócz konwencjonalnego pompowania optycznego, wzmocniliśmy elektrycznie emisję spontaniczną. Eksperymentalnie potwierdziliśmy, że udział iniekcji elektrycznej w całkowitej emisji wymuszonej wynosi aż 13%, co zbliża nas bardzo do progu, na którym można zbudować lasery iniekcyjne cienkowarstwowe. Ten kamień milowy otwiera nowe perspektywy rozwoju cienkowarstwowych diod laserowych o dużej mocy i kładzie solidne podwaliny pod nowe zastosowania cienkowarstwowych laserów perowskitowych – wyjaśnia " Robert Gerhar, kierownik projektu w imec i autor korespondencyjny badania.
