薄くて柔らかい新しい半導体材料は、マイクロおよびナノ光電子デバイスの製造に使用できます。

薄くて柔らかい新しい半導体材料は、マイクロデバイスやナノ光電子デバイス

特性、厚さはわずか数ナノメートル、光学特性は良好…記者は南京理工大学から、同校物理学科教授の研究グループが超薄型の高品質二次元ヨウ化鉛結晶を調製し、それを通じて二次元遷移金属硫化物材料の光学特性の制御を実現し、太陽電池の製造に新たなアイデアを提供していることを知った。光検出器この研究成果は国際誌「Advanced Materials」の最新号に掲載されました。

「私たちが初めて作製した超薄ヨウ化鉛ナノシートは、専門用語で『原子厚さワイドバンドギャップ二次元PbI2結晶』と呼ばれ、厚さわずか数ナノメートルの超薄型半導体材料です。」論文の筆頭著者で南京理工大学の博士課程学生である孫燕氏は、溶液法を用いて合成したと述べた。この方法は設備要件が非常に低く、簡便、迅速、効率的といった利点があり、大面積・高収率の材料作製のニーズを満たすことができる。合成されたヨウ化鉛ナノシートは、正三角形または六角形の形状をしており、平均サイズは6ミクロン、表面は滑らかで、光学特性も良好である。

研究者たちは、このヨウ化鉛の超薄ナノシートを人工的に設計した二次元遷移金属硫化物と組み合わせ、積層することで、異なる種類のヘテロ接合を実現しました。エネルギー準位の配置が異なるため、ヨウ化鉛は異なる二次元遷移金属硫化物の光学性能に異なる効果をもたらすことができます。このバンド構造は発光効率を効果的に向上させることができ、ディスプレイや照明に応用される発光ダイオードやレーザーなどのデバイスの製造に役立ち、光検出器などの分野でも活用できます。太陽光発電装置.

この成果は、極薄ヨウ化鉛による二次元遷移金属硫化物材料の光学特性の制御を実現しました。シリコン系材料をベースとした従来の光電子デバイスと比較して、この成果は柔軟性、マイクロ、ナノといった特性を有しています。そのため、フレキシブルで集積化されたデバイスの製造に応用できます。光電子デバイスこれは、集積マイクロ・ナノ光電子デバイスの分野で幅広い応用の見通しがあり、太陽電池や光検出器などの製造に新たなアイデアを提供します。