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Ultra-Bright Thin-Film Light Emitting Devices and Lasers

Descrizione del progetto

Un futuro molto promettente per i LED organici

I diodi a emissione luminosa (LED) hanno rivoluzionato le applicazioni nel campo dell’illuminazione, dei rilevamenti e delle comunicazioni, dai televisori alla segnaletica, fino alla biomedicina. C’è voluto però del tempo. Più di un secolo fa, gli scienziati scoprirono che applicando corrente ad un cristallo di carburo di silicio, questo emetteva una luce giallastra. I LED sono diventati commercialmente disponibili su larga scala negli anni ’70. Oggi, i cosiddetti LED organici (OLED), ovvero l’alternativa organica a pellicola sottile ai materiali semiconduttori, stanno guadagnando terreno. Tuttavia, nonostante i loro numerosi benefici rispetto ai LED tradizionali, presentano limiti notevoli in termini di luminosità. Inoltre, non possono essere utilizzati facilmente come mezzo laser a causa delle difficoltà tecniche inerenti al pompaggio, ovvero il processo attraverso cui viene fornita energia al mezzo per favorire l’eccitazione dei suoi elettroni. ’Il progetto ULTRA-LUX affronterà entrambe le problematiche al fine di realizzare il primo dispositivo emettitore di luce ultra luminoso a pellicola sottile, integrato da un laser d’iniezione a pellicola sottile.

Obiettivo

Thin-film light sources such as OLEDs are extremely valuable, as, in contrast to III-V crystalline LEDs, they can be precisely designed and dimensioned, as single components or in massive arrays, into any target application without the need of hetero-assembly. Unfortunately, their light power density remains about 300 times smaller than that of III-V LEDs. Also, none of today’s thin-film light sources could ever be brought to lasing by electrical pumping.

It is the objective of this project to break through the barriers that limit the brightness of thin-film light sources and to achieve lasing by electrical pumping (“injection lasing”) in such sources.

Our first target is to create a high-brightness (30W/cm2) thin-film light-emitting device. For the emission layer, we propose a perovskite semiconductor with controlled quantum-confinement features (wells or dots). It will be integrated into a novel light-emitting device, in which electron and hole injection are separately controlled by gates, such that a perfect charge balance is achieved up to the highest current densities.

Our next target is to create a thin-film injection laser. We present several innovative strategies to lower the lasing threshold. The emission layer of our light-emitting device will be shaped as a ring resonator with ultra-low optical losses. The gates will be patterned to spatially modulate the carrier injection in the emission layer, which will efficiently restrict the pumping to few selected modes. Further elaborations of cavity designs can lead to mode-locking. Combined with the efficiency of the quantum-confined perovskite emission layer in producing optical gain, these features will reduce the lasing threshold current density to below 100 A/cm2, within reach of our thin-film device.

These novel devices will serve numerous applications in the fields of sensing and ICT, by enabling massive optical interconnects, augmented reality displays, on-chip sensing and more.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

ERC-ADG - Advanced Grant

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2018-ADG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

INTERUNIVERSITAIR MICRO-ELECTRONICA CENTRUM
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 2 497 493,00
Indirizzo
KAPELDREEF 75
3001 Leuven
Belgio

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Regione
Vlaams Gewest Prov. Vlaams-Brabant Arr. Leuven
Tipo di attività
Research Organisations
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 2 497 493,00

Beneficiari (1)

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