Halogenidperowskite sind eine Materialfamilie, die aufgrund ihrer überlegenen optoelektronischen Eigenschaften und potenziellen Anwendungen in Geräten wie Hochleistungssolarzellen, Leuchtdioden und Lasern Aufmerksamkeit erregt hat.
Diese Materialien wurden größtenteils in Dünnschicht- oder Mikrometer-Geräteanwendungen implementiert. Die präzise Integration dieser Materialien im Nanomaßstab könnte noch bemerkenswertere Anwendungen eröffnen, wie On-Chip-Lichtquellen, Fotodetektoren und Memristoren. Das Erreichen dieser Integration blieb jedoch eine Herausforderung, da dieses Material durch herkömmliche Herstellungs- und Strukturierungstechniken beschädigt werden kann.
Um diese Hürde zu überwinden, MIT Forscher haben eine Technik entwickelt, die es ermöglicht, einzelne Halogenid-Perowskit-Nanokristalle vor Ort bei Bedarf mit präziser Kontrolle über den Standort auf weniger als 50 Nanometer genau zu züchten (ein Blatt Papier ist 100.000 Nanometer dick).
Eine neue MIT-Plattform ermöglicht es Forschern, Halogenid-Perowskit-Nanokristalle mit präziser Kontrolle über die Position und Größe jedes einzelnen Kristalls zu „züchten“ und sie in nanoskalige Leuchtdioden zu integrieren. Abgebildet ist eine Darstellung einer Nanokristall-Array-Emission. Bildnachweis: Sampson Wilcox, MIT RLE
Auch die Größe der Nanokristalle lässt sich mit dieser Technik präzise steuern, was wichtig ist, da die Größe ihre Eigenschaften beeinflusst. Da das Material lokal mit den gewünschten Merkmalen wächst, sind herkömmliche lithografische Strukturierungsschritte, die zu Schäden führen könnten, nicht erforderlich.
Die Technik ist außerdem skalierbar, vielseitig und mit herkömmlichen Herstellungsschritten kompatibel, sodass die Nanokristalle in funktionelle Nanogeräte integriert werden können. Die Forscher nutzten dies, um Anordnungen nanoskaliger Leuchtdioden (NanoLEDs) herzustellen – winzige Kristalle, die Licht emittieren, wenn sie elektrisch aktiviert werden. Solche Arrays könnten in der optischen Kommunikation und Informatik, in linsenlosen Mikroskopen, neuen Arten von Quantenlichtquellen und hochdichten, hochauflösenden Displays für erweiterte und virtuelle Realität Anwendung finden.
„Wie unsere Arbeit zeigt, ist es von entscheidender Bedeutung, neue technische Rahmenbedingungen für die Integration von Nanomaterialien in funktionelle Nanogeräte zu entwickeln“, sagt Farnaz Niroui, leitender Autor von a US National Science Foundation-Unterstützter Artikel veröffentlicht in Naturkommunikation.
„Indem wir mit diesen Techniken die traditionellen Grenzen der Nanofabrikation, der Materialtechnik und des Gerätedesigns überwinden, können wir Materie in extremen nanoskaligen Dimensionen manipulieren und so unkonventionelle Geräteplattformen realisieren, die für die Bewältigung neuer technologischer Anforderungen wichtig sind.“
Mit freundlicher Genehmigung von Die Nationale Wissenschaftsstiftung, Naturkommunikation& MIT.
Ich mag keine Paywalls. Du magst keine Paywalls. Wer mag Paywalls? Hier bei CleanTechnica haben wir eine Zeit lang eine begrenzte Paywall eingeführt, aber es fühlte sich immer falsch an – und es war immer schwer zu entscheiden, was wir dahinter platzieren sollten. Theoretisch bleiben Ihre exklusivsten und besten Inhalte hinter einer Paywall. Aber dann lesen es weniger Leute! Wir mögen Paywalls einfach nicht und haben daher beschlossen, unsere aufzugeben.
Leider ist das Mediengeschäft immer noch ein hartes, mörderisches Geschäft mit geringen Margen. Es ist eine nie endende olympische Herausforderung, über Wasser zu bleiben oder vielleicht sogar – keuchen – wachsen. Also …