Тим истраживача из Хелмхолтз-Зентрум Берлин (ХЗБ) и Хумболдт-Университат зу Берлин први пут је успео у производњи светлећих диода (ЛЕД) од хибридног перовскитног полупроводничког материјала користећи инкјет штампу. Ово отвара врата широкој примени ових материјала у производњи многих различитих врста електронских компонената. Научници су постигли напредак уз помоћ трика: ГГ куот; инокулирање ГГ куот; (или засијавање) површине специфичним кристалима.
Микроелектроника користи различите функционалне материјале чија су својства погодна за одређене примене. На пример, транзистори и уређаји за складиштење података направљени су од силицијума, а већина фотонапонских ћелија које се користе за производњу електричне енергије из сунчеве светлости такође су тренутно направљене од овог полупроводничког материјала. Супротно томе, сложени полупроводници попут галијум нитрида користе се за стварање светлости у оптоелектронским елементима као што су диоде које емитују светлост (ЛЕД). Процеси производње се такође разликују за различите класе материјала.
Превазилажење материјала и метода лавиринт
Хибридни перовскитни материјали обећавају поједностављење - распоређивањем органских и неорганских компонената полупроводничког кристала у одређену структуру. ГГ "; Они се могу користити за производњу свих врста микроелектронских компонената модификовањем њиховог састава ГГ", каже проф. Емил Лист-Кратоцхвил, шеф заједничке истраживачке групе при ХЗБ и Хумболдт-Университат.
Шта више, ГГ # 39; прерада кристала перовскита је релативно једноставна. ГГ ". Они се могу произвести из течног раствора, тако да жељену компоненту можете градити један по један слој директно на подлози ГГ", објашњава физичар.
Прво соларне ћелије са инкјет штампача, сада и диоде које емитују светлост
Научници из ХЗБ већ су показали последњих година да се соларне ћелије могу штампати из раствора полупроводничких једињења - и данас су светски лидери у овој технологији. Сада је први пут заједнички тим ХЗБ-а и ХУ-а Берлин успео на овај начин да произведе функционалне диоде које емитују светлост. Истраживачка група је у ту сврху користила металхалогенидни перовскит. Ово је материјал који обећава посебно високу ефикасност у стварању светлости - али је с друге стране тешко обрадити.
ГГ "До сада није било могуће произвести ове врсте полупроводничких слојева довољног квалитета из течног раствора ГГ", каже Лист-Кратоцхвил. На пример, ЛЕД се могу штампати само из органских полупроводника, али они пружају само умерену осветљеност. ГГ „Изазов је био како учинити да прекурсор сличан соли који смо одштампали на подлози кристалише брзо и равномерно употребом неке врсте атрактанта или катализатора ГГ“, објашњава научник. За ову сврху тим је изабрао кристал семена: кристал соли који се веже за подлогу и покреће формирање решетке за наредне слојеве перовскита.
Знатно боље оптичке и електронске карактеристике
На овај начин, истраживачи су створили штампане ЛЕД диоде које поседују далеко већу осветљеност и знатно боља електрична својства него што би се претходно могло постићи поступцима адитивне производње. Али за Лист-Кратоцхвила, овај успех је само средњи корак на путу ка будућој микро- и оптоелектроници за коју верује да ће се заснивати искључиво на хибридним перовскитним полупроводницима. ГГ "Предности које нуди једна универзално применљива класа материјала и један исплатив и једноставан поступак за производњу било које врсте компоненти су запањујуће ГГ", каже научник. Стога планира да на крају на овај начин произведе све важне електронске компоненте у лабораторијама ХЗБ и ХУ Берлин.
