Нова технология дава пълен контрол върху атомната структура на перовскитите

Перовскитите могат да заменят силиция в слънчевите клетки, светодиодите и квантовите технологии. Нова технология позволява отглеждането на свръхтънки слоеве от перовскитни филми с идеално подредени атоми. Прецизният контрол на материала ще даде възможност за създаване на по-мощни, трайни и ефективни устройства.

„В много изследователски проекти за перовскит се използва мръсен и труден за контролиране метод на обработка с разтвор“, казва Сам Странкс от Университета в Кеймбридж, един от ръководителите на изследването. – „Като преминем към обработка с изпарения – същият метод, който се използва за конвенционалните полупроводници – можем да постигнем същата степен на атомен контрол, но с много по-щадящи материали.

Изследователският екип е използвал комбинация от триизмерни и двуизмерни перовскити за отглеждане на кристали чрез епитаксиален растеж. Този толкова прецизен контрол е позволил на учените да наблюдават директно как се променя излъчваната от материала светлина в зависимост от броя на слоевете в материала.

„Постигнахме ниво на настройване, за което дори не подозирахме, когато започнахме“, казва Ричард Френд, друг от ръководителите на изследването. – „Сега можем да определим какъв тип свързване ни е необходимо – такова, което държи зарядите заедно, или такова, което ги разделя – само чрез лека промяна на условията на растеж.

Оказва се, че този подход дава възможност да се проектират съединения между слоевете, за да се контролира дали електроните и дупките остават заедно или отделно – ключов фактор при определяне на това колко ефективно даден материал излъчва светлината, съобщава IE.

Учените откриха, че могат да регулират разликата в енергията между слоевете с повече от половин електронволт и в някои случаи да удължат живота на електроните и дупките до над 10 микросекунди – много повече от нормалното. Според тях това ниво на прецизност проправя пътя за мащабируеми, високопроизводителни устройства, които използват светлината по нови начини – от лазери и детектори до квантови технологии от следващо поколение.