Нанокристаллы в форме «спички» улучшат работу фотосенсоров

Исследование, выполненное в Центре интегрированных нанотехнологий (CINT) Национальной Лаборатории Министерства энергетики США в Лос-Аламосе (штат Нью-Мексико), при участии Sandia Labs, привело к созданию технологии выращивания полупроводниковых нанокристаллов с улучшенным светопоглощением и повышенной эффективностью фотоэлектрического преобразования.

В процессе контролируемого роста у вертикальных кремниевых стержней формируется утолщенное навершие, благодаря чему внешним видом такой нанокристалл напоминает спичку. Эта структура на вершине полупроводника действует как концентратор падающего света.

Как сообщается в журнале ASC Nano, в экспериментах CINT поглощение света увеличивалось на 36%, а фотоэлектрическая эффективность — на 20%. Поскольку сферическая структура на вершине формируется естественным образом (за счёт стремления к минимизации поверхностной энергии) эта технология применима к широкому кругу материалов и архитектур устройств.

Новая возможность контролировать форму наноструктур будет полезна для производства оптоэлектроники следующего поколения, в том числе фотодетекторов, солнечных батарей и светодиодов.