Lasers organiques à base de radicaux

1. Résumé du projet

Depuis plus de deux décennies, l’objectif le plus convoité dans le domaine de l’électronique organique est la réalisation d’un laser organique pompé électriquement. La possibilité d’utiliser les semi-conducteurs organiques afin de fabriquer des dispositifs à l’aide de techniques peu coûteuses, sur de grandes surfaces et sur différents substrats, a permis à cette classe de matériaux de trouver de nombreuses applications commerciales. Une des propriétés qui distingue les lasers organiques des lasers conventionnels est leur large accordabilité et la grande variété de molécules émettrices existantes, permettant ainsi une émission de l’ultraviolet jusqu’au proche infrarouge. Les lasers organiques font actuellement l’objet de recherches importantes pour des applications en projection laser, en détection chimique et explosive, en spectroscopie, en éclairage à haute intensité et pour plusieurs applications biomédicales.

En contraste à leurs homologues électriques, les lasers organiques pompés optiquement sont bien établis. Par contre, ceux-ci ne peuvent qu’opérer en mode pulsé, ce qui limite considérablement leur utilisation. L’explication sous-jacente est également celle limitant la réalisation du pompage électrique : la présence d’états excités avec un spin triplet. Les professeurs Kéna-Cohen et Skene proposent une approche novatrice pour résoudre ce problème grâce à l’utilisation de radicaux neutres, une classe de matériaux organiques qui n’a jamais été utilisée dans le contexte des lasers. Ces molécules, qui possèdent un électron non-apparié dans leur couche électronique externe, sont caractérisées par des états excités doublets et peuvent émettre de façon efficace. L’absence d’états triplets dans ces matériaux permettrait à la fois une opération en continue des lasers organiques pompés optiquement et le développement de leurs homologues électriques.