Científicos de ITMO, Skoltech y HSE University han creado el primer láser de perovskita del mundo que funciona directamente con corriente eléctrica. A diferencia de los láseres convencionales, que requieren iluminación externa (otro láser o una lámpara potente) para funcionar, el nuevo desarrollo se conecta a una fuente de corriente como un diodo emisor de luz normal.
El problema clave que resolvieron los científicos fue la destrucción de los cristales de perovskita bajo la acción de la corriente debido al sobrecalentamiento y el contacto con los electrodos metálicos. El equipo reemplazó los electrodos metálicos con nanotubos de carbono de pared simple; este material no interactúa destructivamente con la perovskita y disipa mejor el calor.
El elemento de trabajo del láser, un microcristal laminar de perovskita, se cultivó directamente a partir de una solución química mediante un método de cristalización controlada. Esto es significativamente más simple y económico que la deposición tradicional de materiales capa por capa en cámaras de vacío. El cristal cultivado se colocó entre dos espejos de Bragg, que retienen la luz dentro de la estructura, haciéndola pasar repetidamente a través de la perovskita y amplificándose antes de salir.
Durante las pruebas de laboratorio, el umbral de generación láser se alcanzó con una corriente continua de solo 60 microamperios. Antes de este experimento, la excitación eléctrica directa del láser de perovskita seguía siendo un problema sin resolver en la comunidad científica mundial.
Por ahora, el dispositivo solo funciona a una temperatura extremadamente baja de aproximadamente –265 °C, lo que limita su aplicación práctica. Los investigadores planean lograr un funcionamiento estable a temperatura ambiente; para ello, es necesario mejorar la disipación de calor del cristal y aumentar la estabilidad de los materiales. En el futuro, estos láseres podrán colocarse directamente en microchips y utilizarse en electrónica portátil, sensores ópticos y dispositivos cuánticos.