Os diodos emissores de luz (LEDs) revolucionaram a tecnologia moderna de iluminação e detecção. Desde aplicações em nossas casas até a indústria, os LEDs são usados ​​para todas as aplicações de iluminação, desde iluminação interna em telas de TV até biomedicina. LEDs orgânicos (OLEDs) amplamente utilizados hoje, por exemplo em telas de smartphones, empregam materiais orgânicos de película fina como semicondutores. No entanto, o seu brilho máximo permanece limitado; pense em tentar ler a tela do seu smartphone em um dia de muito sol.



Enquanto isso, as perovskitas – uma classe de materiais com uma estrutura cristalina específica – estão provando seu valor além das células solares. Com excelentes propriedades optoelétricas, processabilidade de baixo custo e transporte eficiente de carga, esses materiais surgiram nos últimos 10 anos como candidatos interessantes para aplicações de emissão de luz, como LEDs.

No entanto, embora as perovskitas possam suportar densidades de corrente muito altas, a operação do laser com emissão de luz coerente de alta intensidade ainda não foi alcançada. "No projeto ULTRA-LUX, o imec mostrou pela primeira vez uma arquitetura PeLED com baixas perdas ópticas e bombeou esses PeLEDs para densidades de corrente que suportam a emissão estimulada de luz", explicou o Prof. Paul Heremans, que é pesquisador sênior do imec e investigador principal do projeto.

O projeto é detalhado publicado em Nature Photonics , intitulado "Emissão espontânea amplificada eletricamente assistida em diodos emissores de luz de perovskita."

"Esta nova arquitetura de camadas de transporte, eletrodos transparentes e perovskita como material ativo semicondutor, pode operar em densidades de corrente elétrica dezenas de milhares de vezes maiores (3 kA cm ^-2 ) do que os OLEDs convencionais."

"Com esta arquitetura, o imec aprimorou a emissão espontânea amplificada, com uma assistência elétrica do bombeamento óptico convencional. Ao fazer isso, o imec demonstrou que a injeção elétrica contribui com 13% para a quantidade total de emissão estimulada e, portanto, se aproxima do limite para atingir um fino- laser de injeção de filme", ​​afirmou Robert Gehlhaar, gerente de projetos da imec. "Alcançar este marco histórico em direção aos diodos laser de película fina de alta potência está abrindo caminho para novas aplicações emocionantes de lasers de perovskita de película fina."

Mais informações: Karim Elkhouly et al, Emissão espontânea amplificada eletricamente assistida em diodos emissores de luz de perovskita, Nature Photonics (2024). DOI:10.1038/s41566-023-01341-7
Informações do diário: Fotônica da Natureza

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