Laser werden heute in vielen Bereichen unseres täglichen Lebens eingesetzt, von einfachen Laserpointern über die medizinische Chirurgie bis hin zur Materialbearbeitung. Im Bereich moderner Kommunikationstechnik bilden Laser die Basistechnologie für die Breitbanddatenkommunikation im Internet. Heutzutage werden hierfür überwiegend Laser auf Basis von Halbleitern eingesetzt.

Aufgrund ihrer hervorragenden optoelektronischen Eigenschaften und der kostengünstigen Herstellung sind Metallhalogenid-Perowskit-Halbleiter vielversprechende Alternativmaterialien zu etablierten, teuren anorganischen Lasermaterialien. Die chemische Zusammensetzung von Perowskit-Halbleitern kann ganz einfach variiert werden, sodass mit ihnen alle Farben im sichtbaren und angrenzenden infraroten Spektralbereich realisiert werden können.

„Zudem können Perowskit-Laser verfahrenstechnisch problemlos ‚on Chip‘ hergestellt werden, was das Erreichen des heiligen Grals der integrierten Optoelektronik in Aussicht stellt: Integrierte Schaltungen durch die Kombination elektronischer und photonischer Funktionalitäten in einem Chip – diese wären deutlich schneller und energieeffizienter und daher auch im Sinne der Nachhaltigkeit interessant“, erklärt Prof. Riedl.

Das Forschungsvorhaben von Dr. Kurahashi zielt darauf ab, die erste elektrisch betriebene Perowskit-Laserdiode zu entwickeln. Obwohl es für Perowskit-Halbleiter bereits Erfolge mit optisch gepumpten Lasern und mit Elektrolumineszenz in Leuchtdioden gibt, ist es weltweit bislang noch keinem gelungen, eine Perowskit-Laserdiode zu realisieren.

Die Forschungsaktivitäten werden am Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente unter Leitung von Prof. Thomas Riedl in enger Kooperation mit dem interdisziplinären Wuppertal Center for Smart Materials & Systems (CM@S) durchgeführt.