Blyhalogenidperovskiter anses vara ett av de mest lovande materialen för tillverkning av framtidens lasrar. En ny gemensam studie från Tel Aviv University (TAU) och Karlsruhe Institute of Technology (KIT) publicerad i Naturkommunikation den 28 februari demonstrerar en anmärkningsvärd kontinuerlig lasrverkan i enheter gjorda av perovskiter.

"I motsats till tidigare studier runt om i världen, detta är den första studien som visar kontinuerlig lasrverkan, i motsats till pulsad drift, " säger prof. Jacob Scheuer vid TAU:s institution för fysisk elektronik, som ledde TAU-teamet av forskare. "Denna familj av material anses vara den mest lovande kandidaten för en framtida laserbaserad industri, eftersom deras tillverkning är enkel, snabbt och billigt jämfört med nuvarande halvledarmaterial som används för dessa ändamål.

"Dessutom, dessa material kan stödja realiseringen av halvledarlasrar som avger grönt, nödvändig för framtida belysning, displayer och projektorer, " Prof. Scheuer tillägger. "Nuvarande halvledarlasrar avger endast ljus i rött och blått."

Enheter som använder kontinuerlig våg (CW) lasring kan drivas direkt från en vanlig strömkälla eller ett batteri. Pulsad lasring kräver ytterligare elektronik för att generera pulserna och är ofta mindre effektiv än CW-drift.

För forskningen, Professor Scheuer och hans TAU-kollegor producerade enheter med hjälp av en ny teknik som kallas nano imprinting technology, ett tillvägagångssätt som tillämpar måttlig temperatur och tryck för att forma materialet. På samma gång, KIT-forskarna designade materialen själva och utformade den optiska karakteriseringen och mätningen av enheterna.

"Detta är ett viktigt genombrott inom området för nya solid-state lasrar eftersom det visar potentialen hos perovskites materialsystem för kontinuerlig lasring i det synliga spektrumet, " Prof. Scheuer förklarar. "Det bevisar att dessa material "har vad som krävs" för att ersätta konventionell halvledarlaserteknologi, banar väg för laserbaserad belysning, projektorer, skärmar för mobiltelefoner och bärbara datorer, etc. Dessa skärmar kan ge ljusare och mer levande färger som kan fungera även i direkt solljus utan att det krävs mer strömförbrukning.

"Men för ett praktiskt system måste vi förbättra kvaliteten på materialen och strukturen så att de också kan arbeta i rumstemperatur och drivas av en elektrisk strömkälla som ett vanligt batteri, " avslutar professor Scheuer, noterar att forskningen utfördes vid låga temperaturer med ljus som energikälla för enheterna. "Det här är våra nästa utmaningar."