¿Cuánto puede brillar el nuevo diodo emisor de luz de perovskita?
El centro de investigación e innovación belga imec ha creado un nuevo tipo de pila de LED de perovskita (PeLED) que brilla mil veces más que los LED orgánicos (OLED) más avanzados. Este logro, que forma parte del proyecto financiado con fondos europeos ULTRA-LUX, es un «hito fundamental hacia un láser de inyección de perovskita, que promete aplicaciones apasionantes en la proyección de imágenes, la detección medioambiental, el diagnóstico médico y mucho más», como describe el equipo del imec en una noticia publicada en Optics.org. Los LED, que se utilizan en la actualidad en aplicaciones que van desde la televisión y los ordenadores hasta las señales de tráfico y el alumbrado de aviación, han revolucionado la tecnología moderna de iluminación y detección. Los OLED, muy utilizados para crear pantallas digitales de televisores, monitores de ordenador, teléfonos inteligentes y videoconsolas portátiles, utilizan polímeros orgánicos de película fina como semiconductores. Sin embargo, su brillo máximo es limitado. Todos sabemos lo difícil que es leer la pantalla de nuestro teléfono inteligente cuando estamos al sol. Aquí es donde entran en juego las perovskitas. La perovskita, un mineral de óxido de calcio y titanio con una estructura cristalina cúbica, posee unas propiedades físicas inusuales que podrían servir para otras aplicaciones además de las celdas fotovoltaicas, que son actualmente las más destacadas. En el último decenio, sus excelentes propiedades optoeléctricas, su procesabilidad a bajo coste y su eficaz transporte de carga han hecho que la perovskita sea reconocida como un prometedor candidato para aplicaciones LED.
PeLED en el punto de mira
No obstante, como se explica en la noticia, las perovskitas pueden resistir densidades de corriente considerablemente altas, pero aún no se ha logrado el funcionamiento del láser con emisión de luz coherente de alta intensidad. «En el proyecto ULTRA-LUX, el imec mostró por primera vez una arquitectura PeLED con bajas pérdidas ópticas y bombeó estos PeLED a densidades de corriente que soportan la emisión estimulada de luz —comenta Paul Heremans, catedrático, investigador principal del imec y autor del estudio publicado en «Nature Photonics»—. Esta novedosa arquitectura de capas de transporte, electrodos transparentes y perovskita como material semiconductor activo puede funcionar con densidades de corriente eléctrica decenas de miles de veces superiores (3 kA cm-2) a las de los OLED convencionales». Entonces, ¿qué se ha conseguido con esta nueva arquitectura? Robert Gehlhaar, coordinador del proyecto del imec y también autor del estudio lo explica: «Con esta arquitectura, el imec potenció la emisión espontánea amplificada, con una asistencia eléctrica del bombeo óptico convencional. Con ello, el imec demostró que la inyección eléctrica contribuye en un 13 % a la cantidad total de emisión estimulada y, por tanto, se aproxima al umbral para conseguir un láser de inyección de capa fina. La consecución de este hito histórico hacia los diodos láser de capa fina de alta potencia allana el camino hacia nuevas y apasionantes aplicaciones de los láseres de perovskita de capa fina». El proyecto ULTRA-LUX (Ultra-Bright Thin-Film Light Emitting Devices and Lasers) finaliza en septiembre de 2024. Para más información, consulte: Proyecto ULTRA-LUX
Palabras clave
ULTRA-LUX, perovskita, diodo emisor de luz, LED, LED orgánico, LED de perovskita, láser
