Τα LED περοβσκίτη είναι χίλιες φορές φωτεινότερα από τα OLED

Η Imec, ανέπτυξε μια πρωτοποριακή στοίβα LED περοβσκίτη (perovskite LED stack) που εκπέμπει φως χίλιες φορές πιο φωτεινό από τις OLED τελευταίας τεχνολογίας. Αυτό το αξιοσημείωτο επίτευγμα, που δημοσιεύθηκε στο έγκριτο περιοδικό Nature Photonics, ανοίγει το δρόμο για μια νέα γενιά διόδων λέιζερ λεπτού υμενίου υψηλής ισχύος με μετασχηματιστικές εφαρμογές στην προβολή εικόνων, την περιβαλλοντική ανίχνευση, την ιατρική διάγνωση και όχι μόνο.

Οι λυχνίες LED έχουν φέρει επανάσταση στη σύγχρονη τεχνολογία φωτισμού και ανίχνευσης, αλλά η φωτεινότητά τους αποτελούσε πάντα έναν περιοριστικό παράγοντα. Οι OLED, που χρησιμοποιούνται ευρέως σε smartphones και άλλες συσκευές, έχουν εγγενείς περιορισμούς στη φωτεινότητα. Οι περοβσκίτες, μια κατηγορία υλικών με αξιοσημείωτες οπτοηλεκτρικές ιδιότητες, έχουν αναδειχθεί ως μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση, αλλά η επίτευξη της λειτουργίας λέιζερ με συνεκτικό φως υψηλής έντασης από περοβσκίτες παρέμεινε ασύλληπτη.

Σε μια πρωτοποριακή μελέτη, οι ερευνητές του imec ξεπέρασαν αυτή την πρόκληση αναπτύσσοντας μια νέα στοίβα LED περοβσκίτη με χαμηλές οπτικές απώλειες και ενισχυμένη ενισχυμένη αυθόρμητη εκπομπή (ASE). Αυτή η πρωτοποριακή αρχιτεκτονική, που αποτελείται από στρώματα μεταφοράς, διαφανή ηλεκτρόδια και περοβσκίτη ως ενεργό υλικό ημιαγωγού, μπορεί να λειτουργήσει σε πυκνότητες ηλεκτρικού ρεύματος δεκάδες χιλιάδες φορές υψηλότερες από τις συμβατικές OLED.

Η επιτευχθείσα συνεισφορά της ηλεκτρικής έγχυσης κατά 13% στη συνολική ποσότητα διεγερμένης εκπομπής πλησιάζει ήδη το όριο για τη λειτουργία λέιζερ έγχυσης λεπτού υμενίου. Αυτό το επίτευγμα φέρνει την imec πιο κοντά στην υλοποίηση του πλήρους δυναμικού των λέιζερ περοβσκίτη, τα οποία θα μπορούσαν να φέρουν επανάσταση σε διάφορους τομείς, όπως η προβολή εικόνας, η περιβαλλοντική ανίχνευση, η ιατρική διάγνωση, ακόμη και η επαυξημένη πραγματικότητα.

"Είμαστε ενθουσιασμένοι με αυτό το επίτευγμα, το οποίο σηματοδοτεί ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στην ανάπτυξη των λέιζερ περοβσκίτη", σημείωσε ο διευθυντής έργου της imec Robert Gehlhaar. "Το έργο αυτό ανοίγει ένα νέο κεφάλαιο στην εξέλιξη της τεχνολογίας LED και έχει τη δυνατότητα να ξεκλειδώσει ένα ευρύ φάσμα μετασχηματιστικών εφαρμογών".

Τα ευρήματα της Imec, που δημοσιεύονται στο Nature Photonics με τίτλο "Electrically Assisted Amplified Spontaneous Emission in Perovskite Light Emitting Diodes", αποτελούν απόδειξη της δέσμευσης της εταιρείας στην καινοτομία και της αφοσίωσής της στην προώθηση των ορίων των ημιαγωγών και των ψηφιακών τεχνολογιών. Με αυτό το επίτευγμα, η imec είναι έτοιμη να πρωτοστατήσει στην ανάπτυξη τεχνολογιών LED και λέιζερ επόμενης γενιάς, ανοίγοντας το δρόμο για ένα φωτεινότερο, πιο συνδεδεμένο και πιο βιώσιμο μέλλον.