九州大學的研究人員表示，基于有機半導體的激光二極管已經(jīng)證明了通過有機薄膜的直接電刺激的激射是可能的。

研究人員表示，有機激光二極管可產(chǎn)生純凈的光，但它們需要的電流大于OLED中用于實現(xiàn)激光發(fā)射過程的電流。許多有機材料的高電阻使得材料在加熱和燒壞之前很難獲得足夠的電荷。此外，大多數(shù)有機材料和在高電流下工作的器件固有的各種損耗過程會降低效率，從而將所需的電流提高得更高。

九州大學有機光子學與電子研究中心的研究人員報道的一種發(fā)射藍光的有機激光二極管。

為了克服這些挑戰(zhàn)并成功演示有機激光二極管，由Chihaya Adachi教授領導的一個研究小組使用了一種稱為BSBCz的高效有機發(fā)光材料，它具有相對較低的電阻和低損耗，即便是當注入大量電力時也是如此。

研究人員設計了一種器件結(jié)構，其中一個絕緣材料網(wǎng)格位于其中一個電極頂部，用于向有機薄膜注入電能。已知這種稱為分布式反饋結(jié)構的柵格產(chǎn)生激光所需的光學效應?！巴ㄟ^優(yōu)化這些網(wǎng)格，我們不僅可以獲得所需的光學特性，還可以控制設備中的電流，并最大限度地減少觀察有機薄膜激光所需的電量，”Adachi說。

在電激勵下產(chǎn)生藍色激光發(fā)射的有機半導體激光二極管的示意圖。

研究人員觀察了電流注入下的激光發(fā)射。由于電荷載流子和三重態(tài)激子，它們將成功發(fā)射歸因于激光波長與顯著吸收的明顯分離，以及由于分布式反饋結(jié)構導致的電接觸造成的光學損耗的減少，以及BSBCz有機薄膜的低激光閾值 —— 這使得研究人員能夠在器件退化發(fā)生之前觀察電流注入激光。

研究人員成立了創(chuàng)業(yè)公司KOALA Tech Inc. —— 九州有機激光技術公司的簡稱，公司的創(chuàng)辦將加速他們的研究并克服他們認為在有機激光二極管可用于商業(yè)應用之前仍然存在的最終障礙。KOALA Tech Inc.的創(chuàng)始成員現(xiàn)正致力于改善其有機激光二極管的性能，以用于生物傳感、顯示器、醫(yī)療保健和光通信等應用。

“我認為社區(qū)中的許多人都懷疑我們是否真的有一天會看到有機激光二極管的實現(xiàn)，但是通過改進材料和新設備結(jié)構減緩各種性能限制，我們終于做到了，” Atula S.D. Sandanayaka教授說。

有機激光二極管使用碳基有機材料來發(fā)光而不是無機半導體，例如砷化鎵和氮化鎵。