Zephyrnet-logotyp

Direkt laserskrivning på halidperovskiter: från mekanismer till applikationer

Datum:

Mar 22, 2024

(Nanowerk Nyheter) Metallhalogenid perovskiter har blivit välförtjänt "stjärna" material bland en mängd olika halvledare på grund av deras utmärkta optoelektronik egenskaper, såsom högt fotoluminescens (PL) kvantutbyte (QY), hög absorptionskoefficient, avstämbara bandgap, långa bärardiffusionslängder och hög defekttolerans, vilket lockar enorm uppmärksamhet från både akademi och industri. Samtidigt är DLW, baserat på interaktionen mellan ljus och materia, en effektiv, kontaktlös, maskfri och djuplöst mikromönsterteknik. Det utförs vanligtvis genom att koppla en laserstråle med ett högupplöst mikroskop för att minimera den utgående brännpunkten. Upplösningen för DLW är beroende av diametern på den utgående brännpunkten och materialets tröskelsvar. Beroende på tillverkningsmekanismerna och materialtröskelsvaren är den bästa upplösningen vanligtvis mellan ett par till några hundra nanometer. Forskningen om DLW fördjupar också den grundläggande förståelsen för interaktionsmekanismerna mellan ljus och perovskiter, vilket banar väg för att designa optoelektroniska enheter med förbättrade prestanda. I en recensionsartikel publicerad i Lätt avancerad & tillverkning ("Direkt laserskrivning på halidperovskiter: från mekanismer till applikationer"), ett team av vetenskapsmän, ledda av professor Zhixing Gan från Center for Future Optoelectronic Functional Materials, Nanjing Normal University, Kina, och medarbetare har sammanfattat de senaste forskningsframstegen för DLW på perovskiter. Schematisk översikt av direkt laserskrivning på halidperovskiter: från mekanismer till applikationer Schematisk översikt av direkt laserskrivning på halidperovskiter: från mekanismer till applikationer. (Bild: Light Advanced & Manufacturing) De konkreta interaktionsmekanismerna mellan laser och perovskit är kategoriserade i sex delar, inklusive laserablation, laserinducerad kristallisering, laserinducerad jonmigrering, laserinducerad fassegregering, laserinducerad fotoreaktion och andra laserinducerade övergångar. Sedan fokuserar de på tillämpningarna av dessa perovskiter med mikro/nano-mönster och arraystrukturer, såsom display, optisk informationskryptering, solceller, lysdioder, laser, fotodetektorer och plana linser. Fördelarna med de mönstrade strukturerna belyses. Slutligen ses nuvarande utmaningar för DLW på perovskiter och perspektiv på deras framtida utveckling framläggs också. Laser är ett utmärkt verktyg för att manipulera, tillverka och bearbeta nano-/mikrostrukturer på halvledare med unika fördelar av hög precision, kontaktlös, enkel användning, maskfri. DLW baserat på olika interaktionsmekanismer mellan laser och perovskiter har utvecklats på grund av den speciella strukturen hos perovskiter. Den detaljerade interaktionsmekanismen beror känsligt på laser, såsom våglängd, puls/CW, effekt och repetitionshastighet, vilket ger ett flexibelt och kraftfullt verktyg för att bearbeta perovskiterna med exakt kontrollerade nano- eller mikrostrukturer. Det stora utbudet av interaktionsmekanismer avgör DLW:s stora potential för olika tillämpningar inom mikroelektronik, fotonik och optoelektronik. Billigare och flexibelt kontrollerbara tillverkningslasrar, tillsammans med perovskites överlägsna optoelektroniska egenskaper kommer att ge stor användningspotential för DLW på perovskites. För närvarande är det fortfarande i barndomsstadiet, och förväntar sig en enorm boom i både grundforskning och industriefterfrågan inom en snar framtid. För den framtida utvecklingen av DLW på perovskiter måste några avgörande tekniska flaskhalsar lösas, såsom upplösningen av DLW-tekniken, den befintliga tiden för segregerade faser och mikromönstertekniken till flexibla substrat, etc. Tillämpningarna av perovskiter täcker nästan alla sorters optoelektroniska och fotoniska områden, såsom enskild fotonkälla, mikro/nanolasrar, fotodetektorer, optiska grindar, optisk kommunikation, vågledare och olinjär optik. Således är det mycket lovande att konstruera och integrera fotoniska enheter med olika funktioner baserat på ett enda perovskitechip.

plats_img

Senaste intelligens

plats_img