Chercheurs de l'Université de Linköping, avec des collègues en Chine, ont développé une unité minuscule qui est à la fois un émetteur optique et un récepteur. "C'est très important pour la miniaturisation des systèmes optoélectroniques, ", explique le professeur de LiU Feng Gao.

Chunxiong Bao, post-doctorat à l'Université de Linköping, taper une phrase sur un écran d'ordinateur, et la même phrase apparaît immédiatement sur l'écran voisin, transféré optiquement d'une diode à une autre. La diode est en pérovskite, fait partie d'une grande famille de matériaux définis par leur structure cristalline particulière.

Les pérovskites sont constituées de métal et d'halogène et se sont avérées être des semi-conducteurs polyvalents, faciles et peu coûteux à fabriquer. Ils ont également la propriété utile de détecter et d'émettre de la lumière. Chercheurs de l'Université de Linköping, avec des collègues en Chine, ont aujourd'hui mis au point une diode orientable dans les deux sens :elle peut recevoir des signaux optiques et elle peut tout aussi bien les transmettre. Cela signifie que le texte et les photographies peuvent être transmis sans fil d'un appareil à l'autre et inversement, en utilisant deux unités identiques. Et si rapidement que nous le vivons en temps réel.

A l'automne 2018, Chunxiong Bao a découvert la pérovskite appropriée pour construire un photodétecteur présentant des performances supérieures et une durée de vie plus longue, et l'a décrit dans un article de Matériaux avancés . Le développement des diodes électroluminescentes à partir des pérovskites a également progressé rapidement. Weidong Xu, post-doctorat à l'Université de Linköping, a développé une diode électroluminescente pérovskite avec un rendement de 21% l'année dernière, qui est parmi les meilleurs au monde, et publié les résultats dans Photonique de la nature . Ce que les scientifiques ont maintenant atteint, c'est de développer une pérovskite qui comprend une diode électroluminescente et qui est en même temps un excellent photodétecteur.

Toute communication optique nécessite des photodétecteurs rapides et fiables, des dispositifs qui capturent la lumière et la convertissent en un signal électrique. Les systèmes de communication optique actuels utilisent des photodétecteurs fabriqués à partir de matériaux tels que le silicium et l'arséniure de gallium et d'indium. Ceux-ci sont, cependant, coûteux et ne peuvent pas être utilisés dans des applications nécessitant un faible poids, la flexibilité, ou de grandes surfaces.

"Afin de démontrer le potentiel de notre diode à double fonction, nous avons construit un capteur monolithique qui détecte les battements cardiaques en temps réel, et une optique, système de communication bidirectionnel, " dit Chunxiong Bao, chercheur à la Division de l'électronique biomoléculaire et organique.

Cette minuscule unité qui peut à la fois recevoir et transmettre des signaux optiques offre une opportunité unique de simplifier et de réduire la fonctionnalité des systèmes optiques actuels, d'autant plus qu'il peut également être intégré à des circuits électroniques traditionnels.

« Nous avons réussi à intégrer la transmission et la réception de signaux optiques dans un seul circuit, quelque chose qui permet de transmettre des signaux optiques dans les deux sens entre deux circuits identiques. Ceci est précieux dans le domaine de l'optoélectronique miniaturisée et intégrée, " dit Feng Gao, professeur et directeur de recherche à la Division d'électronique biomoléculaire et organique.

Les résultats ont été publiés dans Nature Électronique .