Новый перовскитный светодиод одинаково хорошо работает и как фотодетектор

Исследователи в Линчёпингском университете (Швеция) вместе с коллегами из Китая создали компактное устройство, способное работать как передатчиком, так и приёмником оптических сигналов. Авторы изобретения считают его важным шагом на пути дальнейшей миниатюризации оптоэлектронных систем.

Постдок из Линчёпинга Чуньсюн Бао (Chunxiong Bao) осенью 2018 года открыл нужный перовскит для использования в высокочувствительном фотодетекторе с большим сроком эксплуатации. В прошлом году, его коллега по университету, Вэйдун Су (Weidong Xu), продемонстрировал светодиод на базе перовскита с КПД 21% — один из лучших в мире. Теперь, развивая предыдущий успех, учёные разработали перовскит, эффективно соединяющий в себе обе эти функции, о чем рассказали в журнале Nature Electronics.

«Нам удалось интегрировать передачу и прием оптического сигнала в одну схему, что делает возможным передавать оптические сигналы в обоих направлениях между двумя идентичными схемами. Это ценно в области миниатюрной и интегрированной оптоэлектроники», — говорит профессор Фэн Гао (Feng Gao), возглавляющий исследования в отделе биомолекулярной и органической электроники.

Чтобы продемонстрировать потенциал своего «двунаправленного» диода, авторы создали монолитный датчик, который в реальном времени регистрирует сердцебиение в оптической двунаправленной системе коммуникаций. В современных подобных решениях применяются фотодетекторы, изготовленные из кремния и арсенида индия/галлия. В отличие от перовскитов, эти материалы очень дороги и не могут использоваться в сценариях, требующих малого веса, гибкости и охвата большой площади поверхности.