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Electroluminescence from nanocrystals above 2 µm

Authors :
Junling Qu
Mateusz Weis
Eva Izquierdo
Simon Gwénaël Mizrahi
Audrey Chu
Corentin Dabard
Charlie Gréboval
Erwan Bossavit
Yoann Prado
Emmanuel Péronne
Sandrine Ithurria
Gilles Patriarche
Mathieu G. Silly
Grégory Vincent
Davide Boschetto
Emmanuel Lhuillier
Physico-chimie et dynamique des surfaces (INSP-E6)
Institut des Nanosciences de Paris (INSP)
Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'optique appliquée (LOA)
École Nationale Supérieure de Techniques Avancées (ENSTA Paris)-École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Physique et d'Etude des Matériaux (UMR 8213) (LPEM)
Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Nanostructures et optique (INSP-E4)
Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N)
Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
DOTA, ONERA, Université Paris Saclay [Palaiseau]
ONERA-Université Paris-Saclay
École Nationale Supérieure de Techniques Avancées (ENSTA Paris)
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European Project: 756225,blackQD
European Project: 853049,ne2dem
Source :
Nature Photonics, Nature Photonics, Nature Publishing Group, 2021, ⟨10.1038/s41566-021-00902-y⟩, Nature Photonics, 2022, 16 (1), pp.38-44. ⟨10.1038/s41566-021-00902-y⟩
Publication Year :
2021
Publisher :
Springer Science and Business Media LLC, 2021.

Abstract

International audience; Visible nanocrystal-based light-emitting diodes (LEDs) are about to become commercially available. However, their infrared counterparts suffer from two key limitations. First, III–V semiconductor technologies are strong competitors. Second, their potential for operation beyond 1.7 µm remains unexplored. The range from 1.5 to 4 µm corresponds to a technological gap in which the efficiency of interband quantum-well-based devices vanishes and quantum cascade lasers are not efficient enough. Powerful infrared LEDs in this range are needed for applications such as active imaging, organic molecule sensing and airfield lighting. Here we report the design of a HgTe nanocrystal-based LED with luminescence between 2 and 2.3 µm. With an external quantum efficiency of 0.3% and radiance up to 3 W Sr−1 m−2, these HgTe LEDs already present a competitive performance for emission above 2 µm.

Details

ISSN :
17494893 and 17494885
Volume :
16
Database :
OpenAIRE
Journal :
Nature Photonics
Accession number :
edsair.doi.dedup.....009327824516b1df548b81029ae5c36a
Full Text :
https://doi.org/10.1038/s41566-021-00902-y