ในประเทศญี่ปุ่นได้เปิดตัวเลเซอร์ไดโอดอินทรีย์ตัวแรกของโลก

การใช้เลเซอร์ไดโอดจะทําให้สามารถพัฒนาเทคโนโลยีดังกล่าวได้อีกครั้งเช่น

ไบโอเซนเซอร์ จอแสดงผล การดูแลสุขภาพ และการสื่อสารด้วยแสง

ไดโอดเลเซอร์อินทรีย์ที่มีอายุการใช้งานยาวนานถือเป็นเป้าหมายที่ไม่สามารถบรรลุได้ในด้านอุปกรณ์เปล่งแสง พวกเขาใช้วัสดุอินทรีย์เพื่อเปล่งแสงแทนสารกึ่งตัวนำอนินทรีย์ เช่น แกลเลียมอาร์เซไนด์ และแกลเลียมไนไตรด์ที่ใช้ในอุปกรณ์แบบดั้งเดิม

เลเซอร์ไดโอดมีความคล้ายคลึงกับไดโอดอินทรีย์ในหลายๆ ด้านไดโอดเปล่งแสง (OLED) ซึ่งชั้นบางๆ ของโมเลกุลอินทรีย์จะปล่อยแสงออกมาเมื่อใช้พลังงานไฟฟ้า OLED กลายเป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับจอแสดงผลสมาร์ทโฟนเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงและมีสีสันที่สดใส ซึ่งสามารถแก้ไขได้ง่ายโดยการสร้างโมเลกุลอินทรีย์ใหม่

เลเซอร์ไดโอดอินทรีย์ผลิตได้มากกว่ามากแสงที่บริสุทธิ์กว่า แต่เพื่อให้บรรลุกระบวนการผลิตต้องใช้กระแสที่สูงกว่าที่ใช้ใน LED สภาวะสุดขั้วเหล่านี้ทำให้อุปกรณ์ที่ศึกษาก่อนหน้านี้ล้มเหลวเป็นเวลานานก่อนจะเริ่มสร้างรังสี

นักวิทยาศาสตร์จากศูนย์วิจัยโฟโตนิกส์อินทรีย์และอิเล็กทรอนิกส์ที่มหาวิทยาลัยคิวชูรายงานว่าพวกเขาได้ค้นพบไดโอดเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์อินทรีย์

“ผมคิดว่าหลายๆ คนในแวดวงวิทยาศาสตร์Atula S. D. Sandanayaka ผู้เขียนรายงานฉบับนี้ สงสัยว่าเราจะได้เห็นการนำไดโอดเลเซอร์อินทรีย์ไปใช้จริงหรือไม่ “แต่ต้องขอบคุณวัสดุที่ได้รับการปรับปรุงและอุปกรณ์ใหม่ ในที่สุดเราก็ทำได้”

ขั้นตอนสำคัญในการผลิตคือการจัดหาขนาดใหญ่ปริมาณกระแสไฟฟ้าเข้าสู่ชั้นอินทรีย์เพื่อให้ได้สถานะที่เรียกว่าการผกผันของประชากร อย่างไรก็ตาม ความต้านทานสูงของวัสดุอินทรีย์หลายชนิดทำให้ยากต่อการสร้างประจุไฟฟ้าที่เพียงพอก่อนที่วัสดุจะร้อนและไหม้

ยิ่งไปกว่านั้น กระบวนการสูญเสียต่างๆ ที่มีอยู่ในวัสดุและอุปกรณ์อินทรีย์ส่วนใหญ่ที่ทำงานที่กระแสสูงจะลดประสิทธิภาพลง ส่งผลให้กระแสที่ต้องการสูงขึ้นไปอีก

เพื่อเอาชนะอุปสรรคเหล่านี้ทีมวิจัยใช้วัสดุเปล่งแสงอินทรีย์ประสิทธิภาพสูง (BSBCz) ที่มีความต้านทานต่อไฟฟ้าและความสูญเสียต่ำ - แม้จะมีกระแสไฟฟ้าจำนวนมาก แต่วัสดุที่เหมาะสมเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ

รูปถ่าย: การนำเสนอแผนผังของไดโอดเลเซอร์สารกึ่งตัวนำอินทรีย์ที่ผลิตรังสีเลเซอร์สีน้ำเงินเมื่อตื่นเต้นด้วยระบบไฟฟ้า

พวกเขายังได้พัฒนาการออกแบบอุปกรณ์ด้วยตารางของวัสดุฉนวนบนอิเล็กโทรดตัวใดตัวหนึ่งที่ใช้ในการส่งไฟฟ้าไปยังฟิล์มอินทรีย์บาง ๆ เป็นที่รู้กันว่ากริดดังกล่าวเรียกว่าโครงสร้างป้อนกลับแบบกระจายซึ่งสร้างเอฟเฟกต์แสงที่จำเป็นสำหรับเลเซอร์ แต่นักวิจัยได้ก้าวไปอีกขั้นหนึ่ง

“ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพ mesh เหล่านี้ เราไม่เพียงแต่สามารถทำได้เท่านั้นได้คุณสมบัติทางแสงที่ต้องการ แต่ยังควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าในอุปกรณ์และลดปริมาณไฟฟ้าที่จำเป็นในการสังเกตการปล่อยจากฟิล์มบางอินทรีย์” อาดาจิกล่าว

นักวิจัยมีความมั่นใจในสัญญาเหล่านี้อุปกรณ์ใหม่ที่ก่อตั้ง บริษัท KOALA Tech Inc. ที่เริ่มต้นขึ้นเพื่อเร่งการวิจัยและเอาชนะอุปสรรคสุดท้ายที่เหลืออยู่สำหรับการใช้เลเซอร์ไดโอดอินทรีย์ในการผลิตจำนวนมาก