Niebieska organiczna dioda laserowa już w zasięgu

Projektujesz elektronikę? Zarezerwuj 17 października 2019 roku na największą w Polsce konferencję dedykowaną projektantom, Evertiq Expo Kraków 2019. Przeszło 90 producentów i dystrybutorów komponentów do Twojej dyspozycji, ciekawe wykłady i świetna, twórcza atmosfera. Jesteś zaproszony, wstęp wolny: kliknij po szczegóły. © Evertiq

Naukowcy z Uniwersytetu Kyushu w Japonii zademonstrowali możliwości generowania światła laserowego z elektrycznie sterowanej diody organicznej. Szczegóły odkrycia przedstawiono na łamach Applied Physics Express w publikacji pod tytułem „Indication of current-injection lasing from an organic semiconductor”. Naukowcy tym samym pokonali ograniczenia jakie stawiają materiały organiczne, takie jak wrodzona odporność na duże prądy, czy też tendencja do rozpadu pod ich wpływem, a które wymagane są do generowania światła laserowego. Ważnym krokiem w procesie generowania światła lasera jest wstrzyknięcie dużej ilości prądu elektrycznego do warstw organicznych w celu uzyskania stanu zwanego inwersją populacji. Jednak wysoka odporność na elektryczność wielu materiałów organicznych sprawia, że trudno jest uzyskać wystarczającą ilość ładunków elektrycznych w materiałach, zanim się nagrzeją i wypalą. Ponadto różnorodność procesów strat związanych z większością materiałów organicznych i urządzeń pracujących pod dużymi prądami obniża wydajność, zwiększając niezbędny prąd jeszcze bardziej, pogłębiając problem. Aby pokonać te przeszkody, grupa badawcza pod kierownictwem prof. Chihaya Adachi stworzyła i zastosowała wysokowydajny materiał organiczny emitujący światło: 4,4'-bis [(N-karbazol) styryl] bifenyl (BSBCz), o stosunkowo niskiej odporności na elektryczność i małych stratach, nawet po wstrzyknięciu dużej ilości energii elektrycznej. Zaprojektowali także konstrukcję urządzenia z rozproszoną siatką sprzężenia zwrotnego umieszczoną na jednej z elektrod doprowadzających energię elektryczną do cienkich warstw organicznych. Siatka naprzemiennie obejmowała obszary rozpraszania Bragga pierwszego i drugiego rzędu, aby zapewnić silne boczne optyczne sprzężenie zwrotne i skuteczne pionowe sprzężenie emisji lasera. Proces następnie został dodatkowo zoptymalizowany, aby kontrolować przepływ energii elektrycznej w urządzeniu prototypowym i zminimalizować ilość energii elektrycznej potrzebnej do wygenerowania i obserwowania światła lasera, otrzymanego z cienkiej błony organicznej. Tak powstała organiczna dioda laserowa, półprzewodnikowa (OSLD), zasilana impulsami elektrycznymi wykazywała zwężenie rozciągłości widmowej (480.3 nm) wraz ze wzrostem gęstości prądu. © Kyushu-University