Belçika'daki imec Araştırma ve İnovasyon Merkezi, yakın zamanda yayınladığı araştırma sonuçları raporunda, yeni bir perovskit ışık yayan diyot (PeLED, Perovskit LED) istifleme mimarisini başarıyla geliştirdiğini açıkladı. Bu mimari altındaki PeLED'in parlaklığı, dikkat çekici bir şekilde, mevcut en gelişmiş organik ışık yayan diyotun (OLED) 1.000 katına kadar ulaşıyor. AB tarafından finanse edilen ULTRA-LUX projesinin önemli bir başarısı olarak, imec ekibinin "Optics.org" dergi haberinde belirttiği gibi, bu atılım, perovskit enjeksiyon lazerlerine doğru önemli bir dönüm noktası olarak adlandırılabilir ve gelecekte görüntüleme, görüntü projeksiyonu, çevresel algılama ve tıbbi teşhis gibi birçok alanda oldukça cazip uygulama senaryolarına yol açması bekleniyor.
Günümüzde ışık yayan diyotların uygulama yelpazesi, yaygın televizyon ve bilgisayar ekranlarından trafik ışıklarına, havacılık aydınlatmalarına vb. kadar son derece geniştir ve bu da modern aydınlatma ve algılama teknolojisinin dönüşümünü büyük ölçüde desteklemiştir. Günümüzün popüler ekran teknolojilerinden biri olan organik ışık yayan diyotlar (OLED'ler), televizyon ekranları, bilgisayar monitörleri, akıllı telefonlar ve taşınabilir oyun konsolları için dijital ekranların üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. Prensibi, yarı iletken aygıtlar olarak organik ince film polimerleri kullanmaktır. Ancak, lüminesan malzemeler gibi nesnel koşullar nedeniyle, OLED'in tepe parlaklığının bir üst sınırı vardır. Güneşte olduğumuzda, bir akıllı telefonun OLED ekranındaki içeriği görmenin genellikle çok zor olduğunu düşünün.
Bu bağlamda, perovskit lüminesan malzemeler benzersiz avantajlar sunmaktadır. Perovskit, kübik kristal yapıya sahip bir perovskit oksit türüdür. Özel fiziksel özellikleri, uygulama potansiyelini güneş pilleri alanıyla (şu anda perovskitin ana uygulama alanı) sınırlı kılmamaktadır. Son on yılda, mükemmel optoelektronik özellikleri, düşük maliyetli işleme özellikleri ve verimli yük transfer kabiliyetleriyle perovskit, ışık yayan diyot uygulamaları alanında giderek daha fazla ilgi görmüş ve popüler bir aday malzeme haline gelmiştir.
Perovskit ışık yayan diyotlar (PeLED'ler) çok ilgi görmelerine rağmen, hâlâ zorluklarla karşı karşıyalar. İlgili haberlerin de belirttiği gibi, perovskitler yüksek akım yoğunluklarına dayanabilseler de, henüz yüksek yoğunluklu tutarlı ışık yayan lazer çalışmasına ulaşamadılar. imec'te kıdemli araştırmacı ve Nature Photonics'te yayınlanan araştırma makalesinin ilgili yazarı Profesör Paul Herremans şunları söyledi: " ULTRA-LUX projesinde imec, düşük optik kayıplara sahip bir perovskit ışık yayan diyot (PeLED) mimarisini ilk kez tanıttı ve bu PeLED'leri uyarılmış ışık emisyonunu destekleyen bir akım yoğunluğuna başarıyla ulaştırdı. " Profesör Herremans ayrıca şunları ekledi: " Bu yeni mimari, bir taşıma katmanı, şeffaf bir elektrot ve yarı iletken aktif malzeme olarak perovskitten oluşuyor ve santimetrekare başına 3 kiloamper akım yoğunluğunda çalışabiliyor; bu, geleneksel OLED'lerden on binlerce kat daha yüksek. "
Peki, bu yeni mimari hangi çığır açıcı gelişmeleri sağladı? Bu mimariyle, geleneksel optik pompalamaya ek olarak, yükseltilmiş kendiliğinden emisyonu elektriksel olarak geliştirdik. Elektriksel enjeksiyonun toplam uyarılmış emisyona katkısının %13 kadar yüksek olduğunu deneysel olarak doğruladık; bu da bizi ince film enjeksiyon lazerleri elde etme eşiğine çok yaklaştırıyor. Bu dönüm noktası, yüksek güçlü ince film lazer diyotlarının geliştirilmesi için yeni ufuklar açıyor ve ince film perovskit lazerlerin yeni uygulamaları için sağlam bir temel oluşturuyor, diye açıklıyor imec proje yöneticisi ve çalışmanın ilgili yazarı Robert Gerhar.
