El Centro Microelectrónico Interuniversitario de Bélgica 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 hallazgo forma parte del proyecto europeo ULTRA-LUX, que tiene el objetivo de ofrecer un dispositivo emisor de luz de película delgada ultrabrillante y un láser de inyección de película delgada para complementarlo.
Los LEDs, 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.
Para solventar este problema, los investigadores han utilizado la perovskita, un mineral de óxido de calcio y titanio con una estructura cristalina cúbica, posee unas propiedades optoeléctricas, que junto a 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 más potentes que los OLED convencionales
Según la información publicada en el Servicio de Información Comunitario sobre Investigación y Desarrollo (Cordis, por sus siglas en inglés) de la Comisión Europea, el proyecto ULTRA-LUX mostró una arquitectura PeLED con bajas pérdidas ópticas y bombeó estos PeLED a densidades de corriente que soportan la emisión estimulada de luz. Como resultado, esta novedosa arquitectura de capas de transporte, electrodos transparentes y perovskita como material semiconductor activo tiene la capacidad de funcionar con densidades de corriente eléctrica decenas de miles de veces superiores (3 kA cm-2) a las de los OLED convencionales.
Con esta nueva arquitectura, los investigadores potenciaron la emisión espontánea amplificada, con una asistencia eléctrica del bombeo óptico convencional. Con ello, se 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.
El proyecto europeo ULTRA-LUX cuenta con una financiación de 2.497.493 euros, íntegramente financiados por el programa de investigación Horizonte 2020 de la Comisión Europea. El proyecto, que comenzó en octubre de 2019, se prevé que finalice en septiembre de 2024.