يمكن استخدام مواد أشباه الموصلات الجديدة الرقيقة والناعمة لصنع الأجهزة الدقيقة والأجهزة النانوية الكهروضوئية
خصائص مميزة، وسماكة لا تتجاوز بضعة نانومترات، وخصائص بصرية جيدة... علم المراسل من جامعة نانجينغ للتكنولوجيا أن فريق بحثي تابع لأستاذ قسم الفيزياء بالجامعة قد حضّر بلورة ثنائية الأبعاد فائقة الرقة وعالية الجودة من يوديد الرصاص، ومن خلالها تمكن من ضبط الخصائص البصرية لمواد كبريتيد المعادن الانتقالية ثنائية الأبعاد، مما يوفر فكرة جديدة لتصنيع الخلايا الشمسية.أجهزة الكشف الضوئيوقد نُشرت النتائج في العدد الأخير من المجلة الدولية للمواد المتقدمة.
قال سون يان، الباحث الرئيسي في الورقة البحثية وطالب الدكتوراه بجامعة نانجينغ للتكنولوجيا: "لقد قمنا بتحضير صفائح نانوية فائقة الرقة من يوديد الرصاص لأول مرة، ويُطلق عليها تقنيًا اسم "بلورات PbI2 ثنائية الأبعاد ذات فجوة نطاق واسعة وسمك ذري"، وهي مادة شبه موصلة فائقة الرقة لا يتجاوز سمكها بضعة نانومترات. وأضاف أنهم استخدموا طريقة المحلول في عملية التخليق، وهي طريقة لا تتطلب معدات كثيرة، وتتميز بالبساطة والسرعة والكفاءة، وتلبي احتياجات تحضير المواد على مساحات واسعة وبكميات كبيرة. تتميز الصفائح النانوية المُصنّعة من يوديد الرصاص بشكلها المثلث أو السداسي المنتظم، وبمتوسط حجم يبلغ 6 ميكرومترات، وسطحها الأملس، وخصائصها البصرية الجيدة.
قام الباحثون بدمج هذه الصفائح النانوية فائقة الرقة من يوديد الرصاص مع كبريتيدات المعادن الانتقالية ثنائية الأبعاد، المصممة اصطناعياً، ورصّوها معاً، فحصلوا على أنواع مختلفة من الوصلات غير المتجانسة. ونظراً لاختلاف ترتيب مستويات الطاقة، فإن يوديد الرصاص يؤثر بشكل مختلف على الأداء البصري لكبريتيدات المعادن الانتقالية ثنائية الأبعاد المختلفة. يُحسّن هذا التركيب النطاقي كفاءة الإضاءة بشكل فعّال، مما يُسهم في إنتاج أجهزة مثل الثنائيات الباعثة للضوء والليزر، المستخدمة في شاشات العرض والإضاءة، ويمكن استخدامها أيضاً في مجال كاشفات الضوء.الأجهزة الكهروضوئية.
يُحقق هذا الإنجاز تنظيم الخصائص البصرية لمواد كبريتيد المعادن الانتقالية ثنائية الأبعاد باستخدام طبقة رقيقة للغاية من يوديد الرصاص. وبالمقارنة مع الأجهزة الإلكترونية الضوئية التقليدية القائمة على مواد السيليكون، يتميز هذا الإنجاز بالمرونة والدقة على المستويين الميكروي والنانوي. ولذلك، يُمكن تطبيقه في تحضير مواد مرنة ومتكاملة.الأجهزة الكهروضوئية. لديها آفاق تطبيق واسعة في مجال الأجهزة الإلكترونية الضوئية الدقيقة والنانوية المتكاملة، وتوفر فكرة جديدة لتصنيع الخلايا الشمسية وأجهزة الكشف الضوئي وما إلى ذلك.
تاريخ النشر: 20 سبتمبر 2023