有机激光二极管可抑制损耗,降低电力需求

来源:激光制造网    关键词:有机激光二极管, 激光技术,    发布时间:2019-06-06

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九州大学的研究人员表示,基于有机半导体的激光二极管已经证明了通过有机薄膜的直接电刺激的激射是可能的。


研究人员表示,有机激光二极管可产生纯净的光,但它们需要的电流大于OLED中用于实现激光发射过程的电流。许多有机材料的高电阻使得材料在加热和烧坏之前很难获得足够的电荷。此外,大多数有机材料和在高电流下工作的器件固有的各种损耗过程会降低效率,从而将所需的电流提高得更高。


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九州大学有机光子学与电子研究中心的研究人员报道的一种发射蓝光的有机激光二极管。


为了克服这些挑战并成功演示有机激光二极管,由Chihaya Adachi教授领导的一个研究小组使用了一种称为BSBCz的高效有机发光材料,它具有相对较低的电阻和低损耗,即便是当注入大量电力时也是如此。


研究人员设计了一种器件结构,其中一个绝缘材料网格位于其中一个电极顶部,用于向有机薄膜注入电能。已知这种称为分布式反馈结构的栅格产生激光所需的光学效应。“通过优化这些网格,我们不仅可以获得所需的光学特性,还可以控制设备中的电流,并最大限度地减少观察有机薄膜激光所需的电量,”Adachi说。

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在电激励下产生蓝色激光发射的有机半导体激光二极管的示意图。


研究人员观察了电流注入下的激光发射。由于电荷载流子和三重态激子,它们将成功发射归因于激光波长与显着吸收的明显分离,以及由于分布式反馈结构导致的电接触造成的光学损耗的减少,以及BSBCz有机薄膜的低激光阈值 —— 这使得研究人员能够在器件退化发生之前观察电流注入激光。


研究人员成立了创业公司KOALA Tech Inc. —— 九州有机激光技术公司的简称,公司的创办将加速他们的研究并克服他们认为在有机激光二极管可用于商业应用之前仍然存在的最终障碍。KOALA Tech Inc.的创始成员现正致力于改善其有机激光二极管的性能,以用于生物传感、显示器、医疗保健和光通信等应用。


“我认为社区中的许多人都怀疑我们是否真的有一天会看到有机激光二极管的实现,但是通过改进材料和新设备结构减缓各种性能限制,我们终于做到了,” Atula S.D. Sandanayaka教授说。


有机激光二极管使用碳基有机材料来发光而不是无机半导体,例如砷化镓和氮化镓。