O.S.E.L. - Nové perovskitové LEDky jsou tisíckrát jasnější než organické LEDky
 Nové perovskitové LEDky jsou tisíckrát jasnější než organické LEDky
V posledním desetiletí se jako velmi slibné rýsují perovskitové LEDky, které mají díky perovskitu řadu zajímavých vlastností. PeLEDky výzkumného centra Imec mají nový typ architektury, která jim umožňuje dosáhnout elektricky asistované zesílené spontánní emise záření. Představují významný milník na cestě k perovskitovým laserovým diodám.

Perovskitové LEDky na safírovém substrátu. Kredit: Imec.
Perovskitové LEDky na safírovém substrátu. Kredit: Imec.

LEDky (Light-emitting diode) svého času přinesly revoluci ve zdrojích osvětlení a elektronice. Využívají se v nepřeberném množství aplikací, od průmyslu až po domácnosti. Běžně se dnes objevují OLEDky, čili organické LEDky, které obsahují tenké polovodičové filmy z organických materiálů.

 

Paul Heremans. Kredit: P. Heremans.
Paul Heremans. Kredit: P. Heremans.

OLEDky jsou oblíbené třeba v rozmanitých displejích a podobných technologiích. Nejsou špatné, ale mají i svá omezení. Jedním z podstatných je limitovaná maximální jasnost takových diod, což zjistil každý, kdo se pokoušel číst z displeje chytrého telefonu za slunného dne.

 

To je skvělá příležitost pro nové typy materiálů. Během posledního desetiletí se jako velmi slibné ukazují LEDky z perovskitů, tedy materiálů s unikátní krystalickou strukturou.

 

Logo. Kredit: Imec.
Logo. Kredit: Imec.

Háček je v tom, že se perovskitové LEDky, i když vykazují řadu pozoruhodných vlastností, mají problém s dosažením elektricky asistované zesílené spontánní emise záření (Electrically assisted amplified spontaneous emission). Ta je přitom nezbytná k tomu, aby bylo možné vytvořit perovskitové lasery.

 

Paul Heremans z výzkumného centra Interuniversity Microelectronics Centre (Imec) v belgickém Leuvenu a jeho spolupracovníci v rámci projektu ULTRA-LUX vytvořili nové perovskitové LEDky, kterým říkají PeLEDky. Tyto PeLEDky mají nový typ architektury, průhledné elektrody a jako aktivní polovodičový materiál využívají perovskit. Pracují při hustotě elektrického proudu 3 kiloampéry na centimetr čtvereční, což je několik desítek tisíc krát víc než u konvenčních OLEDek. (Poznámka pro méně obeznámené s problematikou: Jde o proudové hustoty v intervalech v rámci milisekund).

##seznam_reklama##

 

Podle Heremansova kolegy Roberta Gehlhaara jde o významný milník vývoje směrem k vysokoenergetickým tenkofilmovým laserovým diodám. Časem by se měly objevit perovskitové lasery, které nepochybně přinesou řadu zajímavých aplikací.

 

Video: Synthesizing Perovskite Thin Films for Laser Photoluminescence and LED Applications

 

Literatura

Imec 4. 1. 2024.

Nature Photonics online 3. 1. 2024.


Autor: Stanislav Mihulka
Datum:16.01.2024