يمكن استخدام مواد أشباه الموصلات الجديدة الرقيقة والناعمة لصنع أجهزة دقيقة والأجهزة البصرية الإلكترونية النانوية
خيوط، سمك بضعة نانومتر فقط، خصائص بصرية جيدة... علم المراسل من جامعة نانجينغ للتكنولوجيا أن مجموعة البحث التابعة لأستاذ قسم الفيزياء في المدرسة قد أعدت بلورة يوديد الرصاص ثنائية الأبعاد عالية الجودة فائقة الرقة، ومن خلالها لتحقيق تنظيم الخصائص البصرية لمواد كبريتيد المعادن الانتقالية ثنائية الأبعاد، مما يوفر فكرة جديدة لتصنيع الخلايا الشمسية وأجهزة الكشف الضوئيونشرت النتائج في العدد الأخير من المجلة الدولية Advanced Materials.
صفائح نانوية فائقة الرقة من يوديد الرصاص، والتي أعددناها لأول مرة، تُعرف تقنيًا باسم "بلورات PbI2 ثنائية الأبعاد ذات فجوة نطاق واسعة ذرية السُمك"، وهي مادة شبه موصلة فائقة الرقة بسمك بضعة نانومترات فقط. صرّح سون يان، الباحث الرئيسي في البحث ومرشح الدكتوراه في جامعة نانجينغ للتكنولوجيا، بأنهم استخدموا طريقة الحل في التركيب، والتي تتطلب معدات منخفضة جدًا وتتميز بمزايا البساطة والسرعة والكفاءة، ويمكنها تلبية احتياجات تحضير المواد ذات المساحات الكبيرة وعالية الإنتاجية. تتميز صفائح نانوية من يوديد الرصاص المُصنّعة بشكل مثلث أو سداسي منتظم، ومتوسط حجمها 6 ميكرون، وسطح أملس، وخصائص بصرية ممتازة.
قام الباحثون بدمج هذه الرقاقة النانوية فائقة الرقة من يوديد الرصاص مع كبريتيدات معادن انتقالية ثنائية الأبعاد، وصمموها اصطناعيًا، ورصّوها معًا، وحصلوا على أنواع مختلفة من الوصلات غير المتجانسة. ولأن مستويات الطاقة مرتبة بطرق مختلفة، فإن يوديد الرصاص يمكن أن يُحدث تأثيرات مختلفة على الأداء البصري لكبريتيدات معادن انتقالية ثنائية الأبعاد. يمكن لهذا الهيكل الشريطي أن يُحسّن الكفاءة الضوئية بفعالية، مما يُساعد في إنتاج أجهزة مثل الثنائيات الباعثة للضوء والليزر، المُستخدمة في العرض والإضاءة، ويمكن استخدامها في مجال أجهزة الكشف الضوئي.الأجهزة الكهروضوئية.
يُحقق هذا الإنجاز تنظيم الخصائص البصرية لمواد كبريتيد المعادن الانتقالية ثنائية الأبعاد باستخدام يوديد الرصاص فائق الرقة. وبالمقارنة مع الأجهزة الإلكترونية البصرية التقليدية القائمة على مواد السيليكون، يتميز هذا الإنجاز بالمرونة والصغرى والنانوية. وبالتالي، يُمكن تطبيقه في تحضير مواد مرنة ومتكاملة.الأجهزة البصرية الإلكترونيةيتمتع هذا المنتج بآفاق تطبيق واسعة في مجال الأجهزة البصرية الإلكترونية المتكاملة الدقيقة والنانوية، ويوفر فكرة جديدة لتصنيع الخلايا الشمسية وأجهزة الكشف الضوئية وما إلى ذلك.
وقت النشر: ٢٠ سبتمبر ٢٠٢٣