SkoltechとITMO Üniversitesiの研究者らは、溶液プロセスハロゲンペロブスカイト微結晶を基盤としたポラリトンレーザーの直接電気ポンピングを初めて実証し、半導体物理学とオプトエレクトロニクスの長年未解決の課題を解決した。この解決は、連続電流下で動作する安価でエピタキシー不要のレーザーダイオードへの道を開く。これらのダイオードは、光検出・分光、高速計算、エネルギー効率の高いニューロモルフィック計算などの分野で利用可能である。

研究者らは、光学マイクロ空洞内で光子（フォトン）と結合した電子・正孔対（エキシトン）との強い結合により生成されるハイブリッド準粒子であるエキシトン‑ポラリトンの独自の物理特性を利用し、高電流密度において従来の発光ダイオード構造が直面する過熱問題を克服した。これにより、ペロブスカイト結晶格子を破壊せずに効率的なキャリア注入を実現する凍結p‑i‑nダイオードが形成された。

このポラリトンレーザーは、複雑で高コストなエピタキシャル成長技術を要する従来の半導体レーザーダイオードとは異なり、簡易化学で製造された溶液プロセスペロブスカイト微空洞を用いる。