在外部激光器的帮助下,同一堆栈表现出激光器中所需的电泵浦放大自发发射。
据该实验室称,“结果是钙钛矿注入激光器的一个里程碑,在图像投影、环境传感和医疗诊断方面有前景。“虽然钙钛矿可以承受非常高的电流密度,但尚未达到发射高强度相干光的激光操作。”
简而言之,该团队实现了:
电致发光,仅向设备施加电力
仅使用来自外部激光器的光泵浦进行放大的自发发射
放大自发发射,具有电功率和较少的光泵浦
Imec将基于钙钛矿的LED称为“PeLED”。
“在该项目中,Imec首次展示了具有低光损耗的PeLED架构,并将这些PeLED泵浦到支持自发发光的电流密度,”首席研究员Paul Heremans教授说。“这种传输层、透明电极和钙钛矿作为活性材料的结构,可以在3kA/cm2下工作,比传统OLED高出数万倍。
Imec表示,结合电刺激和光刺激,电注入占自发发射总量的13%,“从而接近实现薄膜注入激光的阈值”。
概念验证设备以 77K 运行。
在3kA/cm 2下实现了40W/cm2的LED样发射,Imec在Nature Photonics的论文“钙钛矿发光二极管中的电辅助放大自发发射”中说。
仅用2.3ns的外部激光脉冲刺激,其放大自发发射超过9.1μJ/cm2。
施加与 3.5kA/cm 2 电脉冲同步的外部激光脉冲,可以使外部激光调低 ~1.2μJ/cm2,同时仍实现放大的自发发射——这表明电子注入已经取代了部分外部激光能量。
电脉冲产生的电致发光也接近连续波光泵浦在放大的自发发射阈值下产生的光输出的一半。
“目标是通过纯电动泵浦达到放大的自发发射或激光阈值,”团队成员Robert Gehlhaar告诉Electronics Weekly。“这相当于该器件的光学阈值降低了9.1μJ/cm2。我们还有很长的路要走,但已经通过了对放大自发发射信号的重大电气贡献的里程碑。
本周早些时候,釜山国立大学宣布了一种溶液处理的钙钛矿的自发发射放大,尽管这只是光泵浦,没有电子到光子转换的必要堆栈——一个有用的电子激光组件需要全电泵浦以及光学限制腔以发生激光的结构。