Нанокристаллический материал, быстро превращающий синий свет в белый, разработан исследователями из Научно-технического университета Короля Абдуллы (KAUST) в Саудовской Аравии.

Во многих современных реализациях связи в видимом световом диапазоне (Visible-Light Communication, VLC) применяют синий светодиод с люминофором, который преобразует часть синего излучения в зеленое и красное. Однако такое преобразование осуществляется довольно медленно и ограничивает скорость срабатывания (включения/выключения светодиода) примерно сотней миллионов бит в секунду.

Нанокристаллический конвертер, который разработали профессор электротехники Бун Оой (Boon Ooi), доцент Осман Бакр (Osman Bakr) и их коллеги, позволяет достичь гораздо более высоких скоростей коммутации.

Полученные перовскитные нанокристаллы бромида цезия/свинца (CsPbBr₃) имеют средний размер около 8 нм. Для их изготовления использовался простой и экономичный процесс синтеза из раствора.

Эти нанокристаллы скомбинированы с обычным нитридным синтетическим люминофором. При облучение синим светом, нанокристаллы испускают зелёный, а нитрид — красный свет. Смешиваясь все эти компоненты дают белый свет «тёплого» оттенка.

Характерное время протекания оптических процессов в нанокристалах бромида цезия/свинца, измеренное методом динамической фемтосекундной спектроскопии, составляет около семи наносекунд. Это означает, что такие нанокристаллы способны модулировать свет на частоте 491 МГц, в сорок раз быстрее, чем позволяют люминофоры, и передавать данные с пропускной способностью 2 Гб/с.

Быстрый отклик, по мнению Бакра, обусловлен размером кристаллов: малый объём увеличивает вероятность рекомбинации электрона и дырки с излучением фотона.

Немаловажно что белый свет, генерируемый такой перовскитной структурой, о которой рассказывается в статье для журнала ACS Photonics, по качеству сравним с излучением современных белых светодиодов.

Авторы надеются, что их технология поможет совместить VCL с освещением: источники на базе полупроводниковых лазеров придут на смену сегодняшним экономичным светодиодным лампочкам и обеспечат альтернативу Wi-Fi и Bluetooth, более эффективную благодаря более короткой длине волны.