0 |
Исследователи продолжают расширять список двумерных полупроводников, таких как графен, нитрид бора и дисульфид молибдена, с уникальными электрическими свойствами, которые делают их потенциальной альтернативой кремнию в будущих устройствах. Теперь этот перечень дополнился гибридными органически-неорганическими перовскитами. В отличие от других материалов, являющихся ковалентными полупроводниками, гибридные 2D-перовскиты это ионные материалы, что даёт их свойствам особую специфику.
Сотрудники Национальной лаборатории Berkeley Lab смогли вырастить из раствора 2D-листы гибридных перовскитов атомарной толщины. Полученные сверхтонкие образцы имеют квадратную форму, большую площадь поверхности и высокое качество кристаллической структуры. Они также демонстрируют эффективную фотолюминесценцию, возможность регулировать длину волны излучения и уникальную способность к структурной релаксации, отсутствующую в слоях ковалентных полупроводников.
«По нашим сведениям, это первый пример атомарно тонких 2D-наноструктур ионных материалов, — утверждает Пэйдун Ян (Peidong Yang), химик из отдела материаловедения Berkeley Lab. — Полученные нами результаты открывают возможности для фундаментальных исследований синтеза и характеристик гибридных 2D-перовскитов и представляют новое семейство получаемых из раствора двумерных полупроводников для наноустройств оптоэлектроники, таких как полевые транзисторы и фотодетекторы».
Посвящённая этой работе статья «Atomically thin two-dimensional organic-inorganic hybrid perovskites» была опубликована журналом Science.
«В отличие от методов отслоения и химического осаждения из газовой фазы, которыми обычно получают относительно толстые пластины перовскита, мы смогли выращивать однородные квадратные 2D-кристаллы на плоской подложке с высокой производительностью и отличной воспроизводимостью, — рассказал соавтор статьи, Лэтянь Доу (Letian Dou). — Мы характеризовали структуру и состав индивидуальных 2D-кристаллов используя различные техники, и обнаружили, что они имеют слегка смещенную (по сравнению с объёмным кристаллом перовскита) эмиссию границы зоны (band edge), возможно, в результате структурной релаксации».
Последний факт, по мнению Доу, указывает на возможность тонкой настройки цвета излучения путём изменения толщины и состава гибридного 2D-перовскита в процессе его синтеза.
Точная геометрия получаемых 2D-кристаллов и их большие размеры должны упростить интеграцию ионного полупроводника в будущие устройства. «Наша методика поддерживает вертикальные и латеральные гетероструктуры. Это открывает новые возможности конструирования на атомарном/молекулярном уровне материалов/устройств с кардинально новыми свойствами», — заявил Ян.
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
0 |