LED basato su quasiparticelle semi leggere

In due scoperte nell'ambito della fotonica, i ricercatori laureati del City College di New York hanno divulgato la dimostrazione di un LED (diodo a emissione di luce) basato su quasiparticelle semi leggere in materiali atomicamente sottili (monostrato WS₂).

Questo è anche il primo test riuscito di un emettitore di luce azionato elettricamente usando semiconduttori atomicamente sottili incorporati in una struttura di intrappolamento della luce (cavità ottica). La ricerca è guidata dallo studente laureato in fisica Jie Gu e dal collega post-dottorato Biswanath Chakraborty, in collaborazione con un altro studente laureato, Mandeep Khatoniyar.

Secondo il dottor Vinod Menon, (1) presidente di fisica della Divisione della scienza del City College of New York e direttore del team di ricerca, la loro doppia impresa, riportata sulla rivista “Nature Nanotechnology”, (2) segna un'importante pietra miliare nel campo dei materiali 2D e, più in generale, dei LED.

Mentre tali LED sono stati realizzati in altri materiali a basse temperature, questo dispositivo funziona a temperatura ambiente ed è fabbricato usando la ormai nota tecnica basata sul “scotch tape”.

“Il fatto che questo dispositivo sia fabbricato utilizzando pile composte da materiali atomicamente sottili e funzioni a temperatura ambiente lo rende un primo passo importante verso una dimostrazione di dispositivo tecnologicamente rilevante”, ha osservato il dottor Vinod Menon, aggiungendo: “Una potenziale peculiarità di tali LED ibridi è la velocità di operazione. Questa innovativa tecnologia potrebbe essere utilizzata per sistemi di comunicazione basati su LED e la tecnologia LiFi.”

LiFi è una tecnologia di rete ottica wireless che utilizza i LED per la trasmissione dei dati. Il vantaggio di LiFi è la velocità più elevate rispetto al sistema Wi-Fi.

Il dispositivo è stato fabbricato presso la struttura di nanofabbricazione del CUNY Advanced Science Research Center basata su CCNY e testato nel laboratorio del dottor Vinod Menon. Nella ricerca di follow-up, il team del City College di New York sta tentando di realizzare emettitori quantici (emettitori a singolo fotone) utilizzando un'architettura simile.

Questa ricerca è stata finanziata dal National Science Foundation e dall'Army Research Office.

Riferimenti:

(1) Vinod Menon

(2) A room-temperature polariton light-emitting diode based on monolayer WS₂

Descrizione foto: schema di un LED a base di quasiparticelle a metà luce e metà materia sviluppato nel gruppo di Vinod Menon utilizzando materiali atomicamente sottili. - Credit: Visakh Menon.

Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: CCNY physicists score double hit in LED research