Полимерный лазерный диод: близкие перспективы
В последние годы появилось немало полупроводниковых приборов на основе органических материалов, в том числе и полимеров. Среди таких устройств - светодиоды для дисплеев и освещения, полевые транзисторы для различных электронных схем, фотодиоды для преобразователей солнечной энергии и различных фотодетекторов. Однако, несмотря на усилия многих лабораторий, лазерного диода из полимерных материалов так и не удалось создать.
Одним из основных препятствий в этой работе было отсутствие материала, который мог бы проводить большой ток и одновременно генерировать достаточно мощное излучение. Это наконец удалось сделать ученым из Imperial College в Лондоне совместно с японскими исследователями из Sumitomo Chemical Company. Результаты описаны в журнале Nature Material.
Японские химики создали новый материал на основе небольшой модификации уже известного полимера поли(9,9-диоктилфлуорена) (PFO), который в последние годы интенсивно изучали как перспективный материал для электроники и оптоэлектроники. Полимеры на основе флуорена являются полупроводниками p-типа, обладающими при этом также ярко выраженной фотолюминесценцией и электролюминесценцией. Удалось получить и лазерное излучение в полифлуорене, однако выход излучения был невелик, и его можно было получить только с помощью оптической накачки.
В новом полимерном материале почти в 200 раз выросла подвижность зарядов, при этом способность излучать свет в синем диапазоне спектра не уменьшилась. Ранее удавалось улучшить только один из этих двух показателей, другой при этом неизбежно ухудшался. Профессор Дональд Бредли (Donal Bradley), ведущий автор статьи, считает этот результат самым важным в работе. Его соавтор д-р Ставриноу (Stavrinou) заявил, что открываются перспективы создания полимерных лазерных диодов, которые будут излучать в очень широком диапазоне спектра - от ближнего ультрафиолета до ближнего ИК-диапазона. Этим свойством не обладают нынешние лазерные диоды на традиционных полупроводниковых материалах. Важно отметить также, что технология производства не потребует больших затрат, сообщает PhysOrg.