השימוש בדיודות לייזר יאפשר לעשות פריצת דרך נוספת בפיתוח טכנולוגיות כגון
דיודות לייזר אורגניות זמן רבנחשבו למטרה בלתי ניתנת להשגה בתחום המכשירים פולטי האור. הם משתמשים בחומרים אורגניים כדי לפלוט אור במקום מוליכים למחצה אנאורגניים כגון גליום ארסניד וגליום ניטריד המשמשים במכשירים מסורתיים.
דיודות לייזר דומות לדיודות אורגניות במובנים רבים.דיודות פולטות אור (OLED), שבהן שכבה דקה של מולקולות אורגניות פולטת אור בעת הפעלת כוח חשמלי. מכשירי OLED הפכו לבחירה פופולרית עבור תצוגות סמארטפונים בשל היעילות הגבוהה והצבעים התוססים שלהם שניתן לשנות בקלות על ידי יצירת מולקולות אורגניות חדשות.
דיודות לייזר אורגניות מייצרות הרבה יותראור טהור יותר, אך כדי להשיג את תהליך היצור נדרש זרמים גבוהים יותר מאלה המשמשים בנוריות LED. תנאים קיצוניים אלו גרמו לכשל של מכשירים שנחקרו בעבר הרבה לפני שהחלה להיווצר קרינה.
מדענים מהמרכז למחקר פוטוניקה ואלקטרוניקה אורגנית באוניברסיטת קיושו דיווחו שהם מימשו דיודות לייזר מוליכים למחצה אורגניים.
"אני חושב שאנשים רבים בקהילה המדעיתספק אם אי פעם נראה יישום של דיודת לייזר אורגנית, אומר Atula S. D. Sandanayaka, המחבר הראשי של המאמר. "אבל הודות לחומרים משופרים ומכשירים חדשים, סוף סוף הצלחנו".
שלב חשוב בייצור הוא היצע גדולכמות זרם חשמלי לתוך השכבות האורגניות כדי להשיג מצב שנקרא היפוך אוכלוסיה. עם זאת, העמידות הגבוהה של חומרים אורגניים רבים מקשה לייצר מספיק מטענים חשמליים לפני שהחומרים עצמם מתחממים ונשרפים.
נוסף על כך, תהליכי אובדן שונים הגלומים ברוב החומרים והמכשירים האורגניים הפועלים בזרמים גבוהים מפחיתים את היעילות, ומעלים את הזרם הנדרש עוד יותר.
כדי להתגבר על מכשולים אלהצוות המחקר השתמש בחומרים פולטים אור אורגניים בעלי ביצועים גבוהים (BSBCz) עם עמידות נמוכה יחסית לחשמל ולאבדות קטנות - אפילו עם כמויות גדולות של חשמל. אבל החומר הנכון לבדו לא הספיק.
צילום: ייצוג סכמטי של דיודה לייזר מוליכים למחצה אורגני בהפקת קרינת לייזר כחול כאשר נרגש חשמלית.
הם גם פיתחו עיצוב מכשיר עםרשת של חומר בידוד מעל אחת האלקטרודות המשמשות לספק חשמל לסרטים האורגניים הדקים. רשתות כאלה - המכונות מבני משוב מבוזרים - ידועות כמייצרות את האפקטים האופטיים הדרושים ללייזר, אך החוקרים לקחו את זה צעד אחד קדימה.
"על ידי אופטימיזציה של הרשתות הללו, הצלחנו לא רקלהשיג את המאפיינים האופטיים הרצויים, אבל גם לשלוט בזרימת החשמל במכשירים ולמזער את כמות החשמל הדרושה לצפייה בלייזינג מסרט דק אורגני", אומר אדאצ'י.
החוקרים בטוחים כל כך בהבטחה של אלההמכשירים החדשים שהקימו את חברת הסטארט-אפ KOALA טק בע"מ להאיץ את המחקר ולהתגבר על המכשולים האחרונים שנותרו לשימוש בדיודות לייזר אורגניות בייצור המוני.