Il mondo dell'illuminazione e della tecnologia sensoriale sta vivendo una rivoluzione grazie ai diodi a emissione di luce (LED). Questi dispositivi sono ampiamente utilizzati in varie applicazioni, dalla casa all'industria, coprendo l'illuminazione interna, gli schermi TV fino alla biomedicina.
Nonostante il successo degli attuali OLED organici, noti per la loro flessibilità e sottili materiali semiconduttori organici, la loro luminosità massima è limitata, soprattutto in condizioni di forte luminosità esterna, come durante una giornata di sole.
Per questo motivo ora l'attenzione si sta spostando verso i LED a base di perovskite, una classe di materiali con una struttura cristallina specifica. Questi materiali, noti per le loro eccellenti proprietà optoelettriche, la processabilità a basso costo e l'efficiente trasporto di carica, stanno emergendo come candidati interessanti per l'emissione di luce, superando gli OLED in termini di luminosità e prestazioni.
Un progetto significativo in questo contesto è ULTRA-LUX, condotto da imec e recentemente dettagliato in un articolo su Nature Photonics intitolato "Electrically assisted amplified spontaneous emission in perovskite light-emitting diodes".
In questo progetto, è stata presentata una nuova architettura per i LED a base di perovskite, denominati PeLED, con basse perdite ottiche. Questi PeLED sono stati alimentati con densità di corrente elettrica fino a decine di migliaia di volte superiori (3 kA cm-2) rispetto agli OLED tradizionali.
Il risultato è stato un notevole potenziamento dell'emissione spontanea amplificata, con un contributo significativo (13%) dall'iniezione elettrica al totale dell'emissione stimolata.
Questo avvicina i PeLED alla soglia di un laser a iniezione di pellicola sottile, aprendo nuove prospettive per applicazioni di laser a perovskite a pellicola sottile ad alta potenza.
L'innovativa architettura comprende strati di trasporto, elettrodi trasparenti e perovskite come materiale semiconduttore attivo, superando notevolmente le limitazioni degli OLED in termini di luminosità massima e potenziale operativo.
Il raggiungimento di questo traguardo rappresenta un passo avanti significativo nel campo dell'illuminazione e delle tecnologie correlate, aprendo nuove opportunità per applicazioni avanzate e entusiasmanti dei LED a base di perovskite a pellicola sottile.