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할로겐화물 페로브스카이트에 직접 레이저 쓰기: 메커니즘에서 응용까지

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월 22, 2024

(나노 워크 뉴스) 메탈 할라이드 페 로브 스카이 트 뛰어난 성능으로 인해 다양한 반도체 중에서 '스타' 소재로 자리매김했습니다. 광전자 공학 높은 광발광(PL) 양자 수율(QY), 높은 흡수 계수, 조정 가능한 밴드갭, 긴 캐리어 확산 길이, 높은 결함 내성과 같은 특성은 학계와 업계 모두에서 엄청난 관심을 끌고 있습니다. 한편, DLW는 빛과 물질의 상호 작용을 기반으로 하는 효율적인 비접촉식 마스크 프리 깊이 분해 마이크로 패터닝 기술입니다. 일반적으로 출력 초점을 최소화하기 위해 레이저 빔을 고해상도 현미경과 결합하여 수행됩니다. DLW의 해상도는 출력 초점의 직경과 재료의 임계값 응답에 따라 달라집니다. 제조 메커니즘과 재료 임계값 응답에 따라 최상의 분해능은 일반적으로 몇 나노미터에서 수백 나노미터 사이입니다. DLW에 대한 연구는 또한 빛과 페로브스카이트 사이의 상호 작용 메커니즘에 대한 근본적인 이해를 심화시켜 성능이 향상된 광전자 장치를 설계할 수 있는 길을 열어줍니다. 에 발표된 리뷰 논문에서 경공업 및 제조 ("할로겐화물 페로브스카이트에 직접 레이저 쓰기: 메커니즘에서 응용까지"), 중국 난징 사범대학교 미래 광전자 기능 재료 센터의 Zhixing Gan 교수와 동료들이 이끄는 과학자 팀은 페로브스카이트에 대한 DLW의 최근 연구 진행 상황을 요약했습니다. 할로겐화물 페로브스카이트에 대한 직접 레이저 기록의 개략도: 메커니즘에서 응용까지 할로겐화물 페로브스카이트에 직접 레이저 쓰기에 대한 개략적인 개요: 메커니즘부터 응용까지. (이미지: Light Advanced & Manufacturing) 레이저와 페로브스카이트 사이의 구체적인 상호 작용 메커니즘은 레이저 절제, 레이저 유도 결정화, 레이저 유도 이온 이동, 레이저 유도 상 분리, 레이저 유도 광반응 및 기타 레이저 유도 전이를 포함하여 6개 부분으로 분류됩니다. 그런 다음 디스플레이, 광학 정보 암호화, 태양 전지, LED, 레이저, 광검출기 및 평면 렌즈와 같은 마이크로/나노 패턴 및 어레이 구조를 갖춘 이러한 페로브스카이트의 응용에 중점을 둡니다. 패턴화된 구조의 장점이 강조됩니다. 마지막으로, 페로브스카이트에 대한 DLW의 현재 과제를 전망하고 향후 개발에 대한 전망도 제시합니다. 레이저는 높은 정밀도, 비접촉식, 손쉬운 작동, 마스크 프리라는 고유한 장점을 지닌 반도체의 나노/마이크로 구조를 조작, 제작 및 처리하는 탁월한 도구입니다. 페로브스카이트의 특별한 구조로 인해 레이저와 페로브스카이트 간의 서로 다른 상호작용 메커니즘을 기반으로 하는 DLW가 개발되었습니다. 상세한 상호 작용 메커니즘은 파장, 펄스/CW, 전력 및 반복 속도와 같은 레이저에 민감하게 의존하므로 정밀하게 제어되는 나노 또는 마이크로 구조로 페로브스카이트를 처리할 수 있는 유연하고 강력한 도구를 제공합니다. 다양한 상호 작용 메커니즘은 마이크로 전자 공학, 포토닉스 및 광전자 공학 분야의 다양한 응용 분야에 대한 DLW의 큰 잠재력을 결정합니다. 더 저렴하고 유연하게 제어 가능한 제조 레이저는 페로브스카이트의 뛰어난 광전자 특성과 함께 페로브스카이트에서 DLW에 대한 큰 응용 잠재력을 가져올 것입니다. 현재는 아직 초기 단계에 머물러 있으며, 가까운 미래에 기초 연구와 산업 수요 모두에서 큰 폭의 성장을 기대하고 있습니다. 페로브스카이트에 대한 향후 DLW 개발을 위해서는 DLW 기술의 해결, 분리된 위상의 기존 시간, 유연한 기판에 대한 미세 패터닝 기술 등과 같은 몇 가지 중요한 기술적 병목 현상을 해결해야 합니다. 페로브스카이트의 응용은 거의 모든 것을 포괄합니다. 단일 광자 소스, 마이크로/나노 레이저, 광 검출기, 광 게이트, 광 통신, 도파관 및 비선형 광학과 같은 일종의 광전자 및 광자 영역. 따라서 단일 페로브스카이트 칩을 기반으로 다양한 기능을 갖춘 광소자를 구축하고 통합하는 것은 매우 유망합니다.

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