Dünne und weiche neue Halbleitermaterialien können zur Herstellung von Mikro- undnano-optoelektronische Bauelemente
Eigenschaften, Dicke von nur wenigen Nanometern, gute optische Eigenschaften… Wie der Reporter von der Technischen Universität Nanjing erfuhr, hat die Forschungsgruppe des Physikprofessors der Universität einen ultradünnen, hochwertigen zweidimensionalen Bleijodidkristall hergestellt und damit die optischen Eigenschaften zweidimensionaler Übergangsmetallsulfidmaterialien gezielt beeinflusst. Dies eröffnet neue Perspektiven für die Herstellung von Solarzellen.FotodetektorenDie Ergebnisse wurden in der neuesten Ausgabe der internationalen Fachzeitschrift Advanced Materials veröffentlicht.
„Die von uns erstmals hergestellten ultradünnen Bleijodid-Nanoblätter, fachsprachlich als ‚atomar dünne, zweidimensionale PbI₂-Kristalle mit großer Bandlücke‘ bezeichnet, sind ein ultradünnes Halbleitermaterial mit einer Dicke von nur wenigen Nanometern.“ Sun Yan, Erstautor der Studie und Doktorand an der Technischen Universität Nanjing, erklärte, dass die Synthese mittels Lösungssynthese erfolgte. Dieses Verfahren zeichnet sich durch geringe Geräteanforderungen, Einfachheit, Schnelligkeit und Effizienz aus und eignet sich für die großflächige und ertragreiche Materialherstellung. Die synthetisierten Bleijodid-Nanoblätter weisen eine regelmäßige dreieckige oder hexagonale Form, eine durchschnittliche Größe von 6 Mikrometern, eine glatte Oberfläche und gute optische Eigenschaften auf.
Die Forscher kombinierten dieses ultradünne Bleijodid-Nanoblatt mit künstlich hergestellten zweidimensionalen Übergangsmetallsulfiden, stapelten die beiden Schichten übereinander und erhielten so verschiedene Arten von Heteroübergängen. Da die Energieniveaus unterschiedlich angeordnet sind, kann Bleijodid die optischen Eigenschaften der verschiedenen zweidimensionalen Übergangsmetallsulfide unterschiedlich beeinflussen. Diese Bandstruktur kann die Lichtausbeute effektiv verbessern, was die Herstellung von Bauelementen wie Leuchtdioden und Lasern begünstigt, die in Displays und Beleuchtungstechnik eingesetzt werden und auch im Bereich der Fotodetektoren Anwendung finden.Photovoltaik-Geräte.
Diese Errungenschaft ermöglicht die gezielte Steuerung der optischen Eigenschaften zweidimensionaler Übergangsmetallsulfidmaterialien durch ultradünnes Bleijodid. Im Vergleich zu herkömmlichen optoelektronischen Bauelementen auf Siliziumbasis zeichnet sich diese Errungenschaft durch Flexibilität sowie Mikro- und Nanostrukturierung aus. Daher kann sie zur Herstellung flexibler und integrierter Bauelemente eingesetzt werden.optoelektronische BauelementeEs bietet ein breites Anwendungsspektrum im Bereich integrierter mikro- und nanooptoelektronischer Bauelemente und liefert einen neuen Ansatz für die Herstellung von Solarzellen, Fotodetektoren usw.
Veröffentlichungsdatum: 20. September 2023