Новая технология дает полный контроль над атомной структурой перовскитов
Перовскиты могут заменить кремний в солнечных элементах, светодиодах и квантовых технологиях. Новая технология позволяет выращивать ультратонкие слои перовскитных пленок с идеально расположенными атомами. Точный контроль материала позволит создавать более мощные, долговечные и эффективные устройства.
«Многие исследовательские проекты по перовскиту используют грязный и трудноконтролируемый метод обработки раствора», — сказал Сэм Стрэнкс из Кембриджского университета, один из руководителей исследования. – «Перейдя на обработку паром – тот же метод, который используется для обычных полупроводников – мы можем достичь той же степени атомного контроля, но с гораздо более щадящими материалами.
Исследовательская группа использовала комбинацию трехмерных и двумерных перовскитов для выращивания кристаллов посредством эпитаксиального роста. Этот очень точный контроль позволил ученым напрямую наблюдать, как свет, излучаемый материалом, меняется в зависимости от количества слоев в материале.
«Мы достигли такого уровня настройки, о котором даже не подозревали, когда начинали», — сказал Ричард Френд, еще один руководитель исследования. – «Теперь мы можем определить, какой тип связи нам нужен – тот, который удерживает заряды вместе или тот, который разделяет их – просто немного изменив условия роста.
Оказывается, этот подход позволяет проектировать соединения между слоями, чтобы контролировать, остаются ли электроны и дырки вместе или раздельно — ключевой фактор, определяющий, насколько эффективно материал излучает свет, сообщает IE.
Ученые обнаружили, что они могут регулировать разницу энергий между слоями более чем на полэлектронвольта, а в некоторых случаях продлевать время жизни электронов и дырок до более чем 10 микросекунд — намного дольше, чем обычно. Они говорят, что такой уровень точности открывает путь для масштабируемых высокопроизводительных устройств, которые используют свет по-новому: от лазеров и детекторов до квантовых технологий следующего поколения.
