Nanoteknologia nyt - Lehdistötiedote: Uusi muotoilu perovskite sähkökemiallinen kenno valon emission ja valon havaitsemiseen

Julkaissut Platon

seuraajia: 0

Koti > lehdistö > Uudenlainen perovskiittinen sähkökemiallinen kenno valon emissioon ja valon havaitsemiseen

Kaksitoiminen Perovskite Silicon -integroitu sähkökemiallinen kenno CREDIT OEA

Kaksitoiminen Perovskite Silicon-integroitu sähkökemiallinen kenno CREDIT
OAS

Tiivistelmä:
Opto-Electronic Advancesin uusi julkaisu, 10.29026/oea.2023.220154, käsittelee uudentyyppistä perovskiittista sähkökemiallista kennoa valon emissioon ja valon havaitsemiseen.

Uudenlainen perovskiittinen sähkökemiallinen kenno valon emissioon ja valon havaitsemiseen

Sichuan, Kiina | Julkaistu 12. toukokuuta 2023

Vaikka halogenidiperovskiittivaloa emittoivilla laitteilla on poikkeuksellisia ominaisuuksia, kuten korkea hyötysuhde, korkea värin puhtaus ja laaja väriavaruus, niiden teollinen integrointi kärsii yleensä laitteiden monikerroksisen rakenteen teknologisesta monimutkaisuudesta sekä käytön aiheuttamasta kuumenemisen huonosta stabiilisuudesta. Halogenidiperovskiittivaloa lähettävät sähkökemialliset kennot ovat uudentyyppinen perovskiittioptoelektroninen laite, joka eroaa perovskiitin valodiodeista yksinkertaisella yksikerroksisella arkkitehtuurilla. Paperissa raportoitu valoa emittoiva sähkökemiallinen perovskiittikenno koostuu piisubstraatista, monitoimisesta yhdestä komposiittiperovskiittikerroksesta (halogenidiperovskiittimikrokiteiden, polymeerikantajamatriisin ja lisättyjen liikkuvien ionien seos) ja läpinäkyvästä yksiseinämäisestä hiilinanoputkikalvon yläkontaktista. . Piin hyvän lämmönjohtavuuden ansiosta laite kestää 40 % alhaisempaa lämpöä käytön aikana verrattuna perinteiseen ITO/lasialustaan. Lisäksi kun laitteeseen kohdistetaan positiivinen bias, se tuottaa yli 7000 cd/m2 luminanssin aallonpituudella 523 nm (vihreä väri). Kun laitteeseen kohdistetaan negatiivinen bias, se toimii valotunnistimena, jonka herkkyys on jopa 0.75 A/W (aallonpituudella sinisellä tai UV-alueella), ominaisdetektiivisyys 8.56∙1011 Jones ja lineaarinen dynaaminen alue 48 dB. Tällaisen laitteen teknologisen potentiaalin todistaa 24 pikselin indikaattorinäytön demonstraatio sekä onnistunut laitteen miniatyrisointi luomalla elektroluminesoivia kuvia, joiden pienimmät ominaisuudet ovat alle 50 μm.

Perovskiittivaloa emittoivat sähkökemialliset kennot ovat toteuttamiskelpoinen vaihtoehto perinteiselle perovskiittimateriaalille, joka suunnittelee tutkimusvaloa emittoivia diodeja. Perovskiitin valoa emittoivilla sähkökemiallisilla kennoilla ei ole ainoastaan paljon yksinkertaisempaa arkkitehtuuria ja rakennetta, jossa yksi toiminnallinen kerros korvaa useita aktiivisia, varauksenerotus- ja siirtokerroksia perovskiittivalodiodeja, vaan myös perovskiittivaloa lähettävillä sähkökemiallisilla kennoilla voi olla kaikki LEDien poikkeukselliset ominaisuudet, kuten korkea hyötysuhde, korkea värin puhtaus ja laaja väriskaala. Syy, miksi perovskiittivaloa lähettävät sähkökemialliset kennot pystyvät siihen – on täysin erilainen kuin LEDien toimintaperiaate: kun laitteeseen kohdistetaan sähköinen bias, perovskiittikerroksen sisällä liikkuvat positiiviset ja negatiiviset ionit siirtyvät kohti vastaavia elektrodeja muodostaen dynaamisesti perovskiittikerroksen sisällä oleva pin-rakenne, joka mahdollistaa tehokkaan elektroni-aukkorekombinaation fotoniemissiolla! Kattava tutkimus tavanomaisen LED-tekniikan erilaisista varmuuskopioista on arvokas lähde teollisuuden mahdollisuuksien monipuolistamiseksi.

Raportoidussa laitteessa on poikkeukselliset valoa lähettävät ja valontunnistusominaisuudet ("kaksoistoiminto") sekä parannettu käytönaikainen lämmityskestävyys. Tämä on mahdollista johtuen piisubstraatin käytöstä perovskiitin valoa emittoivien sähkökemiallisten kennojen suunnittelussa. Piimateriaali on yksi CMOS-teknologian – täydentävän metalli-oksidi-puolijohdeteknologian – ponnahduskivistä – teknologiaa, jota käytetään kaikkien puolijohdesirujen, näyttöjen jne. valmistuksessa. Tällaisen nousevan materiaalin, kuten perovskiittimateriaalin, integrointi piin kanssa tuo T&K-yhteisön yhden askel lähemmäksi teollisen perovskiittivaloa lähettävän sähkökemiallisen kennon saamista.

Viimeisenä mutta ei vähäisimpänä, raportoidun laitesuunnittelun laajempi kontekstietu on sen yksiseinäisiin hiilinanoputkiin perustuva läpinäkyvä ITO-vapaa elektrodi. ITO - Indium-Tin Oxide - on läpinäkyvä johtava materiaali, jota käytetään laajasti perovskiittisessa aurinkosähkössä ja optoelektroniikassa. Indium on heikentävä alkuaine, ja siten ITO:n korvaaminen muilla maaperän runsaisiin alkuaineisiin perustuvilla materiaaleilla auttaisi alan indiumin puutteen voittamiseen.

# # # # # #

Käsillä oleva projekti on tulosta kukoistavasta yhteistyöstä Alferov-yliopiston ja ITMO-yliopiston välillä, molemmat sijaitsevat Pietarissa (Venäjä). Alferovin yliopiston professori Ivan Mukhinin (Renewable Energy Sources Laboratory) tutkimusryhmän tarkoituksena on laajentaa tavanomaisten puolijohteiden (Si ja III-V ryhmäpuolijohteiden) elektroniikan ja optoelektroniikan näköaloja innovatiivisilla laitemalleilla (joustava ja venyvä elektroniikka) ja alkuperäisillä ideoilla materiaalisynteesissä ja valmistuksessa (hyödyntämällä pieniulotteisia rakenteita, kuten puolijohteen nanolangat). ITMO-yliopiston professori Sergey Makarovin (Hybridin nanofotoniikan ja optoelektroniikan laboratorio) tutkimusryhmä ei keskity pelkästään halogenidiperovskiittifotoniikan ja epälineaarisen optiikan alan perustutkimukseen, vaan myös panostaa valtavasti aurinkosähkön ja optoelektroniikan kehittämiseen. perovskiittilaitteet, niiden vakauden parantaminen ja teollinen integraatio.

####

Tietoja Compuscript Ltd
Opto-Electronic Advances (OEA) on suurivaikutteinen, avoimen pääsyn vertaisarvioitu kuukausittainen SCI-lehti, jonka vaikutuskerroin on 8.933 (Journal Citation Reports for IF2021). OEA:n julkaisusta maaliskuussa 2018 lähtien se on ollut indeksoituna SCI-, EI-, DOAJ-, Scopus-, CA- ja ICI-tietokantoihin ajan mittaan, ja se on laajentanut toimituskuntaansa 36 jäseneksi 17 maasta ja alueelta (keskimääräinen h-indeksi 49).

Lehden on julkaissut The Institute of Optics and Electronics, Kiinan tiedeakatemia, ja sen tavoitteena on tarjota foorumi tutkijoille, akateemikoille, ammattilaisille, alan ammattilaisille ja opiskelijoille tiedon välittämiseen ja jakamiseen korkealaatuisten empiiristen ja teoreettisten tutkimusten muodossa, jotka kattavat optiikka, fotoniikka ja optoelektroniikka.

Saat lisätietoja napsauttamalla tätä

Yhteydet:
Conor Lovett
Compuscript Oy
Toimisto: 353-614-75205

Tekijänoikeus © Compuscript Ltd

Jos sinulla on kommentteja, kiitos Ota yhteyttä meille.

Lehdistötiedotteiden liikkeeseenlaskijat, eivät 7th Wave, Inc. tai Nanotechnology Now, ovat yksin vastuussa sisällön oikeellisuudesta.

Kirjanmerkki: