O uso de diodos laser permitirá mais um avanço no desenvolvimento de tecnologias como
Diodos laser orgânicos de longa dataforam considerados uma meta inatingível no campo dos dispositivos emissores de luz. Eles usam materiais orgânicos para emitir luz em vez de semicondutores inorgânicos, como arseneto de gálio e nitreto de gálio usados em dispositivos tradicionais.
Os diodos laser são semelhantes aos diodos orgânicos em muitos aspectos.Diodos emissores de luz (OLED), nos quais uma fina camada de moléculas orgânicas emite luz quando a energia elétrica é aplicada. Os OLEDs se tornaram uma escolha popular para telas de smartphones devido à sua alta eficiência e cores vibrantes que podem ser facilmente modificadas através da criação de novas moléculas orgânicas.
Os diodos laser orgânicos produzem muito maisluz mais pura, mas para atingir o processo de geração são necessárias correntes superiores às utilizadas nos LEDs. Essas condições extremas fizeram com que dispositivos estudados anteriormente falhassem muito antes de a radiação começar a ser gerada.
Cientistas do Centro de Pesquisa em Fotônica e Eletrônica Orgânica da Universidade de Kyushu relataram que realizaram diodos laser semicondutores orgânicos.
"Acho que muitas pessoas na comunidade científicaduvidávamos que algum dia veríamos a implementação de um diodo laser orgânico, diz Atula S. D. Sandanayaka, principal autor do artigo. “Mas graças a materiais melhorados e novos dispositivos, finalmente conseguimos.”
Um passo importante na geração é o fornecimento de grandesquantidade de corrente elétrica nas camadas orgânicas para atingir um estado denominado inversão populacional. No entanto, a alta resistência de muitos materiais orgânicos torna difícil gerar cargas elétricas suficientes antes que os próprios materiais aqueçam e queimem.
Além disso, vários processos de perda inerentes à maioria dos materiais orgânicos e dispositivos que operam em altas correntes reduzem a eficiência, aumentando ainda mais a corrente necessária.
Para superar esses obstáculosA equipe de pesquisa usou materiais orgânicos emissores de luz de alto desempenho (BSBCz) com resistência relativamente baixa a eletricidade e pequenas perdas - mesmo com grandes quantidades de eletricidade. Mas o material certo sozinho não foi suficiente.
Foto: Representação esquemática de um diodo de laser semicondutor orgânico produzindo radiação laser azul quando excitado eletricamente.
Eles também desenvolveram um design de dispositivo comuma grade de material isolante sobre um dos eletrodos usado para fornecer eletricidade aos finos filmes orgânicos. Essas grades – chamadas de estruturas de feedback distribuídas – são conhecidas por produzirem os efeitos ópticos necessários para o laser, mas os pesquisadores deram um passo adiante.
“Ao otimizar essas malhas, conseguimos não apenasobter as propriedades ópticas desejadas, mas também controlar o fluxo de eletricidade nos dispositivos e minimizar a quantidade de eletricidade necessária para observar o laser de um filme fino orgânico”, diz Adachi.
Os pesquisadores estão tão confiantes na promessa dessesOs novos dispositivos que fundaram a empresa start-up KOALA Tech Inc. para acelerar a pesquisa e superar os últimos obstáculos remanescentes para o uso de diodos de laser orgânicos na produção em massa.