Tutti i semiconduttori inorganici di perovskite a alogenuro di cesio piombo mostrano un grande potenziale per i nanolaser, diodi emettitori di luce e celle solari grazie alle loro proprietà uniche, compresa la soglia bassa, alta efficienza quantica e basso costo. Però, l'alto indice di rifrazione del materiale dei semiconduttori di perovskite ostacola l'efficienza di estrazione della luce per applicazioni fotoniche e di illuminazione.

Molto recentemente, un team NTU guidato da Assoc. Prof. Wang Hong, hanno dimostrato un'elevata efficienza di estrazione della luce di cristalli fotonici di perovskite fabbricati mediante una delicata litografia a fascio di elettroni. I cristalli fotonici di perovskite mostrano simultaneamente sia l'inibizione del tasso di emissione che la ridistribuzione dell'energia luminosa.

Hanno osservato una riduzione di 7,9 volte del tasso di emissione spontanea con un decadimento più lento nei cristalli fotonici di perovskite a causa dell'effetto bandgap fotonico (PBG). È stato anche chiaramente osservato un miglioramento dell'intensità di emissione di 23,5 volte come risultato della ridistribuzione dell'energia della luce dalle modalità guidate 2-D alla direzione verticale nei film sottili di cristalli fotonici di perovskite, indicando un'elevata efficienza di estrazione della luce intrinseca.

Questa osservazione è la seconda più grande efficienza di estrazione con cristalli fotonici bidimensionali rispetto a quella del silicio. C'è un'inibizione delle emissioni, ma poiché la luce è migliorata dall'accoppiamento direzionale, l'immagine di emissione in Fig. 1 mostra una luminosità significativa nei cristalli fotonici (PhC) rispetto a quella dei film non modellati.

La combinazione di inibizione dell'emissione indesiderata ridistribuendo l'energia luminosa in modalità utili offre un approccio promettente in varie applicazioni per perovskite, comprese le celle solari, display e fotovoltaico. Lo studio è pubblicato su Fotonica ACS .