Лента TH Новости Глобальные вызовы


Создан новый класс «мягких» полупроводников для преобразования HD-дисплеев

∴ 85

Новый тип полупроводника поможет повсеместному распространению дисплеев высокой четкости. Ученые из Лаборатории Беркли (Berkeley Lab) показали, что класс полупроводников, получивших название галогенидных перовскитов, способен излучать несколько ярких цветов из одной нанопроволоки с разрешением до 500 нанометров.

556

Результаты представляют собой явную проблему для дисплеев с квантовыми точками, которые полагаются на традиционные полупроводниковые нанокристаллы для излучения света. Это может также повлиять на разработку новых приложений в оптоэлектронике, наноскопических лазерах и ультрачувствительных фотоприемниках.

Исследователи использовали электронно-лучевую литографию для изготовления галогенидных перовскитных нанопроволочных гетеропереходников. В приложениях устройств гетеропереходы определяют уровень энергии и характеристики запрещенной зоны и поэтому считаются ключевым строительным блоком современной электроники и фотогальваники.

Исследователи отметили, что решетка в галогенидных перовскитах удерживается благодаря ионными, а не ковалентными связями. В ионных связях атомы противоположных зарядов притягиваются друг к другу и переносят электроны друг в друга. Ковалентные связи, напротив, происходят, когда атомы разделяют свои электроны друг с другом.

При использовании неорганического галогенида перовскита мы можем легко менять анионы в ионных связях, сохраняя при этом единую кристаллическую природу материалов. Это позволяет нам легко перенастроить структуру и состав материала, поэтому галогенидные перовскиты считаются мягкими решетчатыми полупроводниками. Ковалентные связи, напротив, относительно надежны и требуют больше энергии для изменения. Наше исследование в основном показало, что мы можем в значительной степени изменить состав любого сегмента этого мягкого полупроводника.Ведущий автор исследования, Пэйданг Янь, старший научный сотрудник отдела материаловедения Berkeley Lab.

В этом случае исследователи опробовали перовскит цеолитов свинца цезия, а затем использовали общую технологию нанообработки в сочетании с анионообменной химией для замены ионов галогенида для создания йодистого, бромистого и хлоридного перовскитов.

Каждая вариация приводила к излучению другого цвета. Более того, исследователи показали, что множественные гетеропереходы могут быть сконструированы на одной нанопроволоке. Они смогли достичь размера пикселей до 500 нанометров, и определили, что цвет материала был перестраиваемым по всему спектру видимого света.

По словам ученых, процесс построения мониторов, на основе данной технологии – очень простой. Он не требует крупных затрат и легко масштабируем. Исследователи продолжают улучшать разрешение этих мягких полупроводников и работают над их интеграцией в электрическую цепь.

Филипп Дончев