Използването на лазерни диоди ще даде възможност да се направи още един пробив в развитието на технологии като напр
Дълги органични лазерни диодисе смятаха за непостижима цел в областта на светоизлъчващите устройства. Те използват органични материали за излъчване на светлина вместо неорганични полупроводници като галиев арсенид и галиев нитрид, използвани в традиционните устройства.
Лазерните диоди са подобни на органичните диоди по много начини.Светодиоди (OLED), при които тънък слой от органични молекули излъчва светлина при подаване на електрическо захранване. OLED се превърнаха в популярен избор за дисплеи на смартфони поради тяхната висока ефективност и живи цветове, които могат лесно да бъдат модифицирани чрез създаване на нови органични молекули.
Органичните лазерни диоди произвеждат много повечепо-чиста светлина, но за постигане на процеса на генериране са необходими токове, по-високи от тези, използвани в светодиодите. Тези екстремни условия доведоха до повреда на изследваните по-рано устройства много преди да започне да се генерира радиация.
Учени от Изследователския център за органична фотоника и електроника към университета Кюшу съобщиха, че са реализирали органични полупроводникови лазерни диоди.
„Мисля, че много хора в научната общностсе съмняваше дали някога ще видим внедряването на органичен лазерен диод, казва Атула С. Д. Санданаяка, водещ автор на статията. „Но благодарение на подобрените материали и новите устройства най-накрая го направихме.“
Важна стъпка в генерирането е доставката на големиколичество електрически ток в органичните слоеве, за да се постигне състояние, наречено инверсия на населението. Въпреки това, високата устойчивост на много органични материали затруднява генерирането на достатъчно електрически заряди, преди самите материали да се нагреят и изгорят.
Освен това различни процеси на загуба, присъщи на повечето органични материали и устройства, работещи при високи токове, намаляват ефективността, повишавайки необходимия ток още повече.
За преодоляване на тези препятствияИзследователският екип използва високоефективен органичен светоизлъчващ материал (BSBCz) с относително ниска устойчивост на електричество и малки загуби - дори при големи количества електричество. Но самият подходящ материал не беше достатъчен.
Снимка: Схематично представяне на органичен полупроводников лазерен диод, произвеждащ синя лазерна радиация, когато е електрически възбуден.
Те също така разработиха дизайн на устройството срешетка от изолационен материал върху един от електродите, използван за доставяне на електричество към тънките органични филми. Известно е, че такива решетки - наречени структури с разпределена обратна връзка - произвеждат оптичните ефекти, необходими за лазерно излъчване, но изследователите направиха още една крачка напред.
„Чрез оптимизирането на тези мрежи успяхме не самополучавате желаните оптични свойства, но също така контролирате потока на електричество в устройствата и минимизирате количеството електричество, необходимо за наблюдение на генерация от органичен тънък филм,” казва Адачи.
Изследователите са толкова уверени в обещанието за тяхНовите устройства, които основават стартиращата компания KOALA Tech Inc., за ускоряване на изследванията и преодоляване на последните препятствия, останали за използването на органични лазерни диоди в масовото производство.