Нанотехнологии сейчас - Пресс-релиз: Новая конструкция перовскитовой электрохимической ячейки для излучения и детектирования света

Переиздано Платоном

Читают: 0

Главная > Нажмите > Перовскитовая электрохимическая ячейка новой конструкции для светоизлучения и светодетектирования.

Двухфункциональная электрохимическая ячейка с перовскитом и кремнием КРЕДИТ OEA

Двухфункциональная электрохимическая ячейка с перовскитом и кремнием КРЕДИТ
ОАГ

Абстрактные:
В новой публикации Opto-Electronic Advances, 10.29026/oea.2023.220154 обсуждается новая конструкция перовскитной электрохимической ячейки для излучения и обнаружения света.

Перовскитный электрохимический элемент новой конструкции для излучения и обнаружения света

Сычуань, Китай | Опубликовано 12 мая 2023 г.

Хотя светоизлучающие устройства на основе галогенид-перовскита обладают исключительными свойствами, такими как высокая эффективность, высокая чистота цвета и широкая цветовая гамма, их промышленная интеграция обычно страдает от технологической сложности многослойной структуры устройств, а также плохой стабильности при нагреве в процессе эксплуатации. Галогенидно-перовскитные светоизлучающие электрохимические элементы представляют собой новый тип перовскитных оптоэлектронных устройств, отличающийся от перовскитных светодиодов простой однослойной архитектурой. Сообщаемая в статье перовскитная светоизлучающая электрохимическая ячейка состоит из кремниевой подложки, многофункционального одиночного композитного слоя перовскита (смесь микрокристаллов галогенидного перовскита, полимерной несущей матрицы и добавленных подвижных ионов) и верхнего контакта из прозрачной одностенной пленки из углеродных нанотрубок. . Благодаря хорошей теплопроводности кремния устройство выдерживает на 40 % меньший тепловой нагрев во время работы по сравнению с обычной подложкой из ITO/стекла. Более того, когда к устройству приложено положительное смещение, оно обеспечивает яркость более 7000 кд/м2 при длине волны 523 нм (зеленый цвет). При отрицательном смещении устройство работает как фотоприемник с чувствительностью до 0.75 А/Вт (для длины волны в синем или УФ-диапазоне), удельной обнаруживающей способностью 8.56∙1011 Джонса и линейным динамическим диапазоном 48 дБ. Технологический потенциал такого устройства доказан демонстрацией 24-пиксельного индикаторного дисплея, а также успешной миниатюризацией устройства за счет создания электролюминесцентных изображений с мельчайшими деталями менее 50 мкм.

Перовскитовые светоизлучающие электрохимические элементы являются жизнеспособной альтернативой обычному перовскитному материалу для разработки исследовательских светоизлучающих диодов. Перовскитные светоизлучающие электрохимические элементы не только предполагают гораздо более простую архитектуру и конструкцию с одним единственным функциональным слоем, заменяющим несколько активных, зарядоразделительных и транспортных слоев перовскитных светодиодов, но также перовскитные светоизлучающие электрохимические элементы могут обладать всеми исключительные свойства светодиодов, такие как высокая эффективность, высокая чистота цвета и широкая цветовая гамма. Причина, по которой перовскитные светоизлучающие электрохимические ячейки способны на это, полностью отличается от принципа работы светодиодов: при подаче электрического смещения на устройство подвижные положительные и отрицательные ионы внутри слоя перовскита мигрируют к соответствующим электродам, динамически образуя штыревая структура внутри слоя перовскита, которая обеспечивает эффективную электронно-дырочную рекомбинацию с испусканием фотонов! Всесторонние исследования различных альтернатив традиционным светодиодным технологиям являются ценным источником диверсификации пула промышленных возможностей.

Представленное устройство демонстрирует исключительные светоизлучающие и светоприемные характеристики («двойную функциональность»), а также повышенную долговечность при нагревании. Это возможно благодаря использованию кремниевой подложки в конструкции перовскитных светоизлучающих электрохимических ячеек. Кремниевый материал является одним из этапов развития КМОП-технологии – дополнительной технологии металл-оксид-полупроводник – технологии, используемой в производстве всех полупроводниковых чипов, дисплеев и т. д. Интеграция такого нового материала, как перовскитный материал, с кремнием дает научно-исследовательскому сообществу возможность на шаг ближе к получению промышленного перовскитового светоизлучающего электрохимического элемента.

И последнее, но не менее важное: более широкое контекстное преимущество заявленной конструкции устройства — это его прозрачный электрод, не содержащий ITO, на основе одностенных углеродных нанотрубок. ITO – оксид индия-олова – прозрачный проводящий материал, широко используемый в перовскитной фотоэлектрике и оптоэлектронике. Индий является истощающимся элементом, поэтому замена ITO другими материалами на основе широко распространенных в земле элементов поможет восполнить дефицит индия в промышленности.

# # # # # #

Данный проект является результатом плодотворного сотрудничества Университета Алферова и Университета ИТМО, расположенных в Санкт-Петербурге (Россия). Целью исследовательской группы профессора Ивана Мухина (Лаборатория возобновляемых источников энергии) Алферовского университета является расширение горизонтов традиционной полупроводниковой (полупроводники Si и III-V группы), электроники и оптоэлектроники с помощью инновационных конструкций устройств (гибкая и растяжимая электроника). и с оригинальными идеями в синтезе и производстве материалов (с использованием преимуществ низкоразмерных структур, таких как полупроводниковые нанопроволоки). Научная группа проф. Сергея Макарова (Лаборатория гибридной нанофотоники и оптоэлектроники) Университета ИТМО не только занимается фундаментальными исследованиями в области галогенид-перовскитной фотоники и нелинейной оптики, но и вкладывает огромные усилия в развитие фотоэлектрической и оптоэлектроники. перовскитные устройства, повышение их стабильности и их промышленная интеграция.

####

О компании ООО «Компьюскрипт»
Opto-Electronic Advances (OEA) — это высокоэффективный ежемесячный рецензируемый журнал SCI с открытым доступом и импакт-фактором 8.933 (отчеты о цитировании журнала для IF2021). С момента своего запуска в марте 2018 года OEA был проиндексирован в базах данных SCI, EI, DOAJ, Scopus, CA и ICI и расширил свой редакционный совет до 36 членов из 17 стран и регионов (средний h-индекс 49).

Журнал издается Институтом оптики и электроники Китайской академии наук с целью предоставить исследователям, академикам, специалистам, практикам и студентам платформу для обмена знаниями в виде высококачественных эмпирических и теоретических исследований, охватывающих темы оптики, фотоники и оптоэлектроники.

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, нажмите здесь

Контактная информация:
Конор Ловетт
ООО "Компаскрипт"
Офис: 353-614-75205

Если у вас есть комментарий, пожалуйста Контакты нас.

Издатели новостных выпусков, а не 7th Wave, Inc. или Nanotechnology Now, несут единоличную ответственность за точность содержания.

Закладка: