في اليابان ، قدمت أول ثنائيات ليزر عضوية في العالم

إن استخدام ثنائيات الليزر سيحقق طفرة أخرى في تطوير تقنيات مثل

أجهزة الاستشعار ، يعرض ، الرعاية الصحية والاتصالات البصرية.

الثنائيات الليزر وقت طويل العضويةتعتبر هدفًا بعيد المنال في مجال الأجهزة الباعثة للضوء. يستخدمون المواد العضوية لإصدار الضوء بدلاً من أشباه الموصلات غير العضوية ، مثل زرنيخيد الغاليوم ونتريد الغاليوم ، المستخدم في الأجهزة التقليدية.

الثنائيات الليزر تشبه إلى حد كبير العضويةالثنائيات الباعثة للضوء (OLED) ، والتي تنبعث منها طبقة رقيقة من الجزيئات العضوية الضوء عند استخدام الطاقة. أصبح OLED خيارًا شائعًا لشاشات الهاتف الذكي بسبب أدائها العالي وألوانها الحيوية التي يمكن تغييرها بسهولة عن طريق إنشاء جزيئات عضوية جديدة.

الثنائيات الليزرية العضوية تنتج الكثيرضوء أنظف ، ولكن لتحقيق عملية التوليد ، هناك حاجة إلى التيارات التي يكون حجمها أعلى من تلك المستخدمة في المصابيح. أدت هذه الظروف القاسية إلى حقيقة أن الأجهزة التي تم فحصها مسبقًا فشلت قبل وقت طويل من بدء توليد الإشعاع.

أفاد علماء من مركز أبحاث الضوئيات والإلكترونيات العضوية بجامعة كيوشو أنهم طبقوا ثنائيات ليزر أشباه الموصلات العضوية.

"أعتقد أن الكثير من الناس في المجتمع العلمييقول Atula S.D. Sandanayaka ، المؤلف الرئيسي للمقالة: "لقد شككنا فيما إذا كنا سنرى تحقيقًا لصمام ثنائي ليزر عضوي" "لكن بفضل المواد المحسنة والأجهزة الجديدة ، فعلناها في النهاية."

خطوة مهمة في توليد هو إطعام كبيركمية التيار الكهربائي في الطبقات العضوية لتحقيق حالة تسمى الانقلاب السكاني. ومع ذلك ، فإن المقاومة العالية للعديد من المواد العضوية تجعل من الصعب الحصول على كمية كافية من الشحنات الكهربائية قبل تسخين المواد نفسها وحرقها.

علاوة على ذلك ، فإن عمليات الخسارة المتنوعة الكامنة في معظم المواد والأجهزة العضوية التي تعمل في التيارات العالية تقلل من الكفاءة ، مما يزيد من التيار المطلوب إلى أعلى.

للتغلب على هذه العقباتاستخدم فريق البحث مواد عالية الإنبعاث العضوية عالية الأداء (BSBCz) مع مقاومة منخفضة نسبيًا للكهرباء وخسائر صغيرة - حتى مع وجود كميات كبيرة من الكهرباء. لكن المادة الصحيحة وحدها لم تكن كافية.

الصورة: تمثيل تخطيطي لصمام ثنائي ليزر أشباه الموصلات عضوي ينتج إشعاع الليزر الأزرق عندما يكون متحمسًا كهربائيًا.

أنها وضعت أيضا تصميم الجهاز معشبكة من المواد العازلة أعلى أحد الأقطاب الكهربائية المستخدمة لتزويد الأفلام العضوية الرقيقة بالكهرباء. من المعروف أن مثل هذه الشبكات - ما يطلق عليها هياكل التغذية المرتدة الموزعة - تخلق تأثيرات بصرية ضرورية للتوليد ، لكن الباحثين اتخذوا خطوة أخرى إلى الأمام.

"من خلال تحسين هذه الشبكات ، لم نتمكن من ذلك فقطللحصول على الخواص البصرية المرغوبة ، ولكن أيضًا للتحكم في تدفق الكهرباء في الأجهزة وتقليل كمية الكهرباء اللازمة لمراقبة التوليد من فيلم رقيق عضوي "، كما يقول أداتشي.

الباحثون واثقون جدا في الوعد من هذهالأجهزة الجديدة التي أسست شركة KOALA Tech Inc. الناشئة لتسرع البحوث والتغلب على آخر العقبات المتبقية أمام استخدام ثنائيات الليزر العضوية في الإنتاج الضخم.