วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ชนิดใหม่ที่บางและอ่อนนุ่มสามารถนำมาใช้ในการผลิตอุปกรณ์อิเล็กโทรออปติกขนาดไมโครและนาโนได้

วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ชนิดใหม่ที่บางและอ่อนนุ่มสามารถนำมาใช้ในการผลิตไมโครและอุปกรณ์นาโนออปโตอิเล็กทรอนิกส์

คุณสมบัติ ความหนาเพียงไม่กี่นาโนเมตร คุณสมบัติทางแสงที่ดี… ผู้สื่อข่าวได้รับข้อมูลจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีหนานจิงว่า กลุ่มวิจัยของศาสตราจารย์จากภาควิชาฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยได้เตรียมผลึกตะกั่วไอโอไดด์สองมิติคุณภาพสูงและบางพิเศษ และด้วยผลึกดังกล่าว สามารถควบคุมคุณสมบัติทางแสงของวัสดุซัลไฟด์โลหะทรานซิชันสองมิติได้ ซึ่งเป็นแนวคิดใหม่สำหรับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์และเครื่องตรวจจับแสงผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการระดับนานาชาติ Advanced Materials ฉบับล่าสุด

“แผ่นนาโนตะกั่วไอโอไดด์บางพิเศษที่เราเตรียมได้เป็นครั้งแรกนั้น ศัพท์ทางเทคนิคคือ 'ผลึก PbI2 สองมิติที่มีช่องว่างแถบพลังงานกว้างและมีความหนาในระดับอะตอม' ซึ่งเป็นวัสดุเซมิคอนดักเตอร์บางพิเศษที่มีความหนาเพียงไม่กี่นาโนเมตร” ซุน หยาน ผู้เขียนหลักของบทความและนักศึกษาปริญญาเอกที่มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีหนานจิง กล่าวว่า พวกเขาใช้วิธีการสังเคราะห์แบบสารละลาย ซึ่งมีความต้องการอุปกรณ์ต่ำมาก มีข้อดีคือ ง่าย รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพ และสามารถตอบสนองความต้องการในการเตรียมวัสดุในพื้นที่ขนาดใหญ่และให้ผลผลิตสูงได้ แผ่นนาโนตะกั่วไอโอไดด์ที่สังเคราะห์ได้มีรูปร่างสามเหลี่ยมหรือหกเหลี่ยมที่สม่ำเสมอ ขนาดเฉลี่ย 6 ไมครอน พื้นผิวเรียบ และมีคุณสมบัติทางแสงที่ดี

นักวิจัยได้นำแผ่นนาโนบางเฉียบของตะกั่วไอโอไดด์มาผสมผสานกับซัลไฟด์ของโลหะทรานซิชันแบบสองมิติที่ออกแบบขึ้นเอง นำมาเรียงซ้อนกัน และสร้างเฮเทอโรจังก์ชันชนิดต่างๆ ขึ้น เนื่องจากระดับพลังงานมีการจัดเรียงในรูปแบบที่แตกต่างกัน ดังนั้นตะกั่วไอโอไดด์จึงมีผลต่อประสิทธิภาพทางแสงของซัลไฟด์ของโลหะทรานซิชันแบบสองมิติที่แตกต่างกันได้ โครงสร้างแถบพลังงานนี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการส่องสว่างได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเอื้อต่อการผลิตอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ไดโอดเปล่งแสงและเลเซอร์ ซึ่งใช้ในด้านการแสดงผลและแสงสว่าง และสามารถนำไปใช้ในด้านโฟโตดีเทคเตอร์ได้ด้วยอุปกรณ์เซลล์แสงอาทิตย์.

ความสำเร็จนี้ทำให้สามารถควบคุมคุณสมบัติทางแสงของวัสดุโลหะซัลไฟด์แบบสองมิติโดยใช้ตะกั่วไอโอไดด์บางเฉียบได้ เมื่อเปรียบเทียบกับอุปกรณ์อิเล็กโทรออปติกแบบดั้งเดิมที่ใช้ซิลิคอนเป็นพื้นฐาน ความสำเร็จนี้มีลักษณะเด่นคือความยืดหยุ่น ขนาดไมโครและนาโน ดังนั้นจึงสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการเตรียมอุปกรณ์ที่ยืดหยุ่นและบูรณาการได้อุปกรณ์อิเล็กโทรออปติกเทคโนโลยีนี้มีโอกาสในการประยุกต์ใช้งานอย่างกว้างขวางในด้านอุปกรณ์อิเล็กโทรออปติกส์ระดับไมโครและนาโนแบบบูรณาการ และเป็นแนวคิดใหม่สำหรับการผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ อุปกรณ์ตรวจจับแสง และอื่นๆ