登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《Nature重磅: 电驱动有机激光器！》

  • 来源专题：先进材料
  • 编译者： 李丹
  • 发布时间：2023-11-12

  • 来自材料牛

    【导读】

    有机半导体由共轭分子组成，可以通过简单的蒸发或溶液沉积，制成一系列电子和光电器件。有机半导体的性质可以通过改变其化学结构来进行调控，并且它们与各种衬底兼容。目前，有机发光二极管（OLED）、太阳能电池、晶体管和传感器等。然而，制造电驱动的有机半导体激光器是非常具有挑战性的，因为有机半导体通常只支持低电流密度，受到注入电荷和三重态的大量吸收，并由于接触而产生额外的损失。

    【成果掠影】

    基于以上研究背景，英国圣安德鲁斯大学Graham A. Turnbull 和Ifor D. W. Samuel教授（共同通讯作者）等人通过开发一种集成设备有效的将OLED与激光器耦合起来来实现电荷注入和激光的空间分离，从而大大降低了损耗。相关研究成果2023年9月27日以“Electrically driven organic laser using integrated OLED pumping”为题发表在最新一期Nature期刊上。

    【核心创新点】

    开发了一种集成的器件结构，有效耦合OLED与激光器。

    在集成结构的电驱动下，光输出与驱动电流间存在阈值，并形成了高于阈值的激光光束。


    【成果启示】

    本工作展示了一种集成器件方法，在有机半导体中实现电驱动激光作用，从而解决了有机光电子学中的一个重要挑战。这种方法克服了直接电注入有机或混合钙钛矿激光器中普遍面临的主要困难，同时保持了操作优势。在本文的研究中，有机激光器要求OLED在极强的电流注入下工作，在强烈的短脉冲操作下，OLED的微观物理还未得到充分的探索。未来这方面的研究，有助于进一步了解有机半导体在这一机制下的动力学，会促进器件性能的显著提升，并使得超快有机光电的进一步应用成为可能。

    原文详情： Electrically driven organic laser using integrated OLED pumping. Nature 621, 746–752 (2023). https://www.nature.com/articles/s41586-023-06488-5。


  • 原文来源：http://www.cailiaoniu.com/254731.html
231浏览量
原文链接
相关报告

  • 《重磅 | 首台85kw光纤激光器在苏州正式投产》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2023-09-25
    • 日前，深圳市创鑫激光股份有限公司（以下简称“创鑫激光”）宣布，其研制的85kW光纤激光器已在公司位于江苏苏州的产业园正式投产。据悉，这是全球首台达到85kW的光纤激光器，经中国光学会激光加工专业委员会调查验证，认证为全球工业切割领域光纤激光器最高功率记录。 创鑫激光董事长兼总经理蒋峰介绍说，这台85kW光纤激光器拥有全部自主知识产权，具备更强的切割能力、更快的切割速度、更优的切割质量，已能完全替代等离子切割、火焰切割等传统方式，将在船舶制造、工程机械、钢构地产、核能核电等众多领域发挥降本增效的积极作用。 激光被誉为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”，是当前制造业迈向高端发展的重要驱动力，而更先进的激光技术也为制造业的精密加工、微细加工等未来发展的重点领域，创造了前所未有的可能性。 “全球正在从过去功能单一、效率低下、自动化程度低的金属硬质刀具，转型为自动化、智能化、数字化的激光数字刀具。”蒋峰说，激光数字刀具拥有可变功率、可变光斑、可变焦点、非接触式等优势，在激光切割下料一项就能替铣、锯、钻、冲、剪等多种传统工艺。另外，激光柔性生产的特性，可以普遍运用于以3D打印为代表的“增材制造”领域，以熔覆、淬火工艺为代表的“等材制造”领域以及常见的切割、钻孔为特点的“减材制造”领域。 20多年前，我国的光纤激光器产业还是一片空白，但在近10年，无论是软、硬件和应用生态都取得了突破性进展。 蒋峰表示，过去，欧洲、日本在传统高端精密机床技术领先全球，如今中国在激光技术方面拥有很强的实力。创鑫激光从核心元器件和材料着手进行垂直整合，自主研发激光器、激光配件和控制系统，实现产业链整合，且成本还在不断降低。 据了解，创鑫激光成立于2004年，经过多年发展，现已成为集光纤激光器及核心光学器件研发、生产和销售为一体的激光器厂商，并在光纤激光器、光学器件两类核心技术上拥有自主知识产权。 2017年，创鑫激光发布了国内首台万瓦级的激光器，其后几年，创鑫激光不断刷新全球超高功率工业激光器的最高功率纪录。而此次全球首台套85kw激光切制设备的发布，是创鑫激光在激光技术领域的又一重大突破，不仅体现了中国激光企业技术创新的能力，也显示出中国激光技术的全球竞争力。 随着超高功率激光设备适用场景的拓展和普及范围的扩大，更大的市场需求或将释放。为此，创鑫激光正在苏州建设二期产业园，扩大产线。 蒋峰说，该工程于2021年10月开始建设，总投资7亿元，预计明年3月竣工，达产后年生产连续光纤激光器15万台，将有力支撑用户对国产高功率激光器的紧迫需求。
    122浏览量
    原文链接

  • 《具有n型脊的硅衬底InGaN激光器》
    • 来源专题：集成电路
    • 编译者：Lightfeng
    • 发布时间：2020-10-19
    • 中国苏州纳米技术与纳米仿生研究所（SINANO）已在硅上使用n型脊形波导（nRW）制造了氮化铟镓（InGaN）发射紫光的激光二极管（LDs），与pRW LDs相比，其电阻更低，热性能更好。普通工艺要求基于InGaN的激光二极管中的RW位于器件的p侧，但p-GaN的电阻比n-GaN的电阻大得多，因此出现了热和电问题。 该团队认为nRW-LD器件可以与大规模的硅基互补金属氧化物半导体（CMOS）主流电子产品完全兼容，并且可以在单片集成硅光子学中用作高效的片上光源，以实现高功率加快数据通信和计算速度。 RW-LD的III-氮化物异质结构在硅上生长，并控制穿线错位密度。激光二极管结构由夹在波导层之间的五个InGaN量子阱组成。将激光二极管结构的p面朝下键合到具有p型欧姆接触电极表面的精确Si（100）晶片上。倒置的RW-LD结构使包层的n型侧面约为0.5μm。在非倒置结构中，n覆层位于厚GaN模板的顶部，倒置RW-LD覆层的p侧较厚，为1.2μm。最终将键合材料制成10μmx800μmRW-LD器件。 研究人员表示低热导率的n型AlGaN包层厚度减小可以降低由于AlGaN和GaN模板之间晶格失配而产生的热阻和拉应力，从而提高器件性能和制造成品率。 在-5V反向偏置下，反向泄漏电流为?10-7A。开启电压约为3.0V。反向nRW-LD注入350mA时的差分电阻为1.2Ω，反向器件的热阻估计为18.2K / W。在350mA下连续波（CW）操作下的结温为48.5°C。 在100mA注入时，nRW-LD结构的半峰全宽（FWHM）光谱线为12nm。在320mA时，线宽缩小到0.8nm，在阈值处给出的激光模式波长为418.3nm。
    368浏览量
    原文链接