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薄而软的新型半导体材料可用于制造微纳光电器

[电线电缆网]新闻本质上是柔软的,只有几纳米厚,并且具有极好的光学功能。记者近日从南京工业大学获悉,该校王林教授课题组制备了超薄、高质量的二维碘化铅晶体,并在此过程中实现了对二维过渡金属硫化物材料光学性质的控制,为太阳能电池和光电探测器的制造提供了新思路。最新一期国际期刊《先辈材料》公布了这一结果。

我们首次制备的这种超薄碘化铅纳米片在技术上被称为“原子级厚宽带隙二维PbI2晶体”,这是一种厚度只有几纳米的超薄半导体材料该论文的第一作者、南京工业大学的博士生孙艳说,他们采用了溶液法来合成这些材料。该方法所需设备少,具有简单、快速、高效的优点。它可以满足大规模、高产率材料制备的需要。合成的碘化铅纳米片具有限定的三角形或六边形形状,平均尺寸为6微米,光滑平坦的轮廓和优异的光学性能。

研究人员将超薄碘化铅纳米片与二维过渡金属硫化物连接起来,手工设计,然后一路堆叠以获得不同类型的异质结,因为能级的排列是不同的,碘化铅可以对二维过渡金属硫化物的光学曝光产生不同的影响。这种能带结构能有效提高发光效率,有利于发光二极管、激光器等器件的构建,应用于显示和照明,可用于光电探测器、光伏器件等领域。

这种效应实现了超薄碘化铅对二维过渡金属硫化物材料光学性质的控制。与以硅基材料为主体的传统光电器件相比,这种效应具有柔性和微纳的特点。它可以应用于柔性和集成光电器件的制备。基于碘化铅纳米片的二维半导体异质结在集成微纳光电器件领域具有广阔的应用前景,也为太阳能电池、光电探测器等的制造提供了新的思路。

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