Anvendelsen af laserdioder vil gøre det muligt at gøre et andet gennembrud i udviklingen af sådanne teknologier som
I lang tid blev organiske laserdioder betragtet som et uopnåeligt mål inden for lysemitterende enheder.De bruger organiske materialer til at udsende lys i stedet for uorganiske halvledere såsom galliumarsenid og galliumnitrid, der anvendes i traditionelle enheder.
Laserdioder ligner på mange måder organiske lysdioder (OLED'er), hvor et tyndt lag organiske molekyler udsenderlyser, når der leveres strøm. OLED'er er blevet et populært valg til smartphone-skærme på grund af deres høje effektivitet og levende farver, som let kan ændres for at skabe nye organiske molekyler.
Organiske laserdioder producerer meget renere lys, men for at opnå laserprocessen kræves strømme, der er højere end dem, der anvendes i lysdioder.Disse ekstreme forhold forårsagede, at tidligere undersøgte enheder svigtede længe før strålingsgenerering begyndte.
Forskere fra Center for Forskning i Organisk Fotonik og Elektronik ved Kyushu Universitet rapporterede, at de har implementeret organiske halvlederlaserdioder.
"Jeg tror, at mange mennesker i det videnskabelige samfund tvivlede på, om vi nogensinde ville se en organisk laserdiode realisere," siger hanAtula S.D.Sandanayaka, hovedforfatter"Men takket være forbedrede materialer og nye enheder har vi endelig gjort det."
Et vigtigt skridt i generationen er at levere en stor mængde elektrisk strøm til de organiske lag for at opnå en tilstand kaldet befolkningsinversion.Imidlertid gør den høje modstand af mange organiske materialer det vanskeligt at generere nok elektriske ladninger, før materialerne selv opvarmes og brænder.
Derudover reducerer de forskellige tabsprocesser, der er forbundet med de fleste organiske materialer og enheder, der arbejder ved høje strømmeeffektivitet, hvilket øger den krævede strøm endnu højere.
At overvinde disse hindringerForskergruppen brugte højtydende organisk lysemitterende materiale (BSBCz) med relativt lav modstandsdygtighed over for elektricitet og små tab - selv med store mængder elektricitet. Men det rigtige materiale alene var ikke nok.
Foto: Skematisk repræsentation af en organisk halvlederlaserdiode, der producerer blå laserstråling, når den er elektrisk spændt.
De udviklede også et enhedsdesign med et gitter af isolerende materiale oven på en af elektroderne, der bruges til at levere elektricitet til tynde organiske film.Det er kendt, at sådanne gitter, de såkaldte distribuerede feedbackstrukturer, skaberoptiske effekter, der er nødvendige for lasering, men forskerne har taget det et skridt videre.
"Ved at optimere disse net var vi i stand til ikke kun at opnå de ønskede optiske egenskaber, men også at kontrollere strømmen af elektricitet i enhederne og minimere mængden af elektricitet, der var nødvendig for at observere produktionen fraorganisk tyndfilm," siger Adachi.
Forskere er så sikre på løftet om disseDe nye enheder, der grundlagde opstartsfirmaet KOALA Tech Inc. for at fremskynde forskningen og overvinde de sidste hindringer, der er tilbage for anvendelsen af organiske laserdioder i masseproduktion.