Органические лазерные диоды обещают реализовать учёные

Органические лазерные диоды обещают реализовать учёные

Японские инженеры, работающие в области расширения использования лазеров биосенсоров, дисплеев, оптических устройств и т.п., отметили важный момент. Специалисты продемонстрировали, что создание лазерного диода на основе органических полупроводников – это очевидная реальность. Органические лазерные диоды, использующие углеродные органические материалы, всегда считались «святым Граалем» светоизлучающих приборов. Для излучения света привычными устройствами применялись конструкции на основе арсенида и нитрида галлия.

Органические лазерные диоды

Лазеры напоминают органические светодиоды (OLED), где свет генерируется тонким слоем органических молекул в момент подачи электрического тока. Конструкции на основе OLED активно используются на дисплеях смартфонов и демонстрируют высокую эффективность, плюс яркость цвета. Так вот, конструкции такого типа допускают модернизацию до внедрения органических молекул.

Отличительные черты полупроводниковых лазерных диодов — это, в первую очередь, воспроизводство более чистого света. Поэтому использование технологии видится более практичным. Однако генерация света такой конструкцией сопровождается токами более высокими, чем потребляют схемы OLED. Такие, своего рода экстремальные условия, сопровождались выходом устройств из строя ещё до момента генерации света.

И вот, учёные Центра исследований (OPERA) университета Кюсю сообщили о прорыве. Как пишет журнал «Applied Physics Express», благодаря исследованиям, учёные получили достаточное количество сведений, убедительно показывающих, что инновационные лазерные полупроводники доступны для реализации.

Критическим шагом генерации действительно отмечается необходимость подачи высоких значений электрического тока в структуры рабочих слоёв материала. Высокие токи способствуют достижению состояния инверсии населённости. Однако выраженная сопротивляемость электричеству со стороны большого числа органических материалов затрудняет процесс.

Для преодоления препятствий инженерам пришлось использовать высокоэффективный материал (BSBCz), обладающий светоизлучающими свойствами. Материал отличается относительно низким электрическим сопротивлением и малыми потерями мощности.

Решётка-изолятор в качестве управления током

Разрабатывая конструкцию устройства, учёные также создали изолированную решётку под один из электродов, применяемых для подачи тока в структуру рабочих слоёв материала. Подобного типа решётки — структуры распределения обратной связи, призваны создавать оптические эффекты, необходимые для генерации света.

Оптимизацией соответствующим образом этих решёток, учёные получили требуемые оптические свойства, а также возможности контроля потоков электричества. Удалось минимизировать объёмы электричества, необходимые для генерации света органической тонкой плёнкой. Соответственно, получили более стабильные устойчивые устройства.


При помощи информации: Kyushu