_ Scriere directă cu laser pe Perovskiții cu halogenură: de la mecanisme la aplicații

Perovskiții cu halogenură de metal au devenit materiale „stea” bine meritate printre o varietate de semiconductori, datorită proprietăților lor optoelectronice excelente, cum ar fi randamentul cuantic (QY) de fotoluminiscență ridicată (PL) , coeficient de absorbție ridicat, intervale de bandă reglabile, lungimi mari de difuzie a purtătorului și toleranță mare la defect, atrăgând o atenție enormă atât din mediul academic, cât și din industrie.

Între timp, scrierea directă cu laser (DLW), bazată pe interacțiunea dintre lumină și materie, este o tehnică de micro-modelare eficientă, fără contact, fără mască și rezolvată în profunzime. De obicei, se realizează prin cuplarea unui fascicul laser cu un microscop de înaltă rezoluție pentru a minimiza punctul focal de ieșire. Rezoluția DLW depinde de diametrul punctului focal de ieșire și de răspunsul la prag al materialului.

În funcție de mecanismele de fabricație și de răspunsurile la pragul materialului, cea mai bună rezoluție este de obicei între câteva și câteva sute de nanometri. Cercetările privind DLW aprofundează, de asemenea, înțelegerea fundamentală a mecanismelor de interacțiune dintre lumină și perovskiți, deschizând calea pentru proiectarea dispozitivelor optoelectronice cu performanțe îmbunătățite.

Într-o lucrare de revizuire publicată în Light: Advanced Manufacturing, o echipă de oamenii de știință, conduși de profesorul Zhixing Gan de la Center for Future Optoelectronic Functional Materials, Universitatea Normală Nanjing, China, și colegii de lucru au rezumat progresele recente ale cercetării DLW asupra perovskiților.

Mecanismele concrete de interacțiune dintre laser și perovskit. sunt clasificate în șase părți, inclusiv ablația cu laser, cristalizarea indusă cu laser, migrarea ionilor indusă cu laser, segregarea de fază indusă cu laser, fotoreacția indusă cu laser și alte tranziții induse cu laser.

Apoi, ele se concentrează pe aplicațiile acestora. perovskiți cu micro/nanomodele și structuri de matrice, cum ar fi afișaj, criptarea informațiilor optice, celule solare, LED-uri, laser, fotodetectoare și lentile plane. Sunt evidențiate avantajele structurilor modelate. În cele din urmă, provocările actuale pentru DLW pe perovskiți sunt abordate și sunt prezentate perspective asupra dezvoltării lor viitoare.

Laserele sunt un instrument excelent pentru manipularea, fabricarea și procesarea nano-/microstructurilor pe semiconductori cu avantaje unice. de înaltă precizie, fără contact, operare ușoară, fără mască. DLW bazat pe diferite mecanisme de interacțiune între laser și perovskiți a fost dezvoltat datorită structurii speciale a perovskiților.

Mecanismul de interacțiune detaliat depinde în mod sensibil de laser, cum ar fi lungimea de undă, pulsul/CW, puterea și repetiția. rata, oferind, prin urmare, un instrument flexibil și puternic pentru a procesa perovskiții cu nano- sau micro-structuri controlate cu precizie. Varietatea largă de mecanisme de interacțiune determină potențialul mare al DLW pentru diverse aplicații în microelectronică, fotonică și optoelectronică.

Laserele de fabricație mai ieftine și controlabile în mod flexibil, împreună cu proprietățile optoelectronice superioare ale perovskitului, vor aduce un potențial mare de aplicare pentru DLW pe perovskiţii. În prezent, este încă în faza incipientă, anticipând un boom imens atât în ​​cercetarea fundamentală, cât și în cererea industriei în viitorul apropiat.

Pentru dezvoltarea viitoare a DLW pe perovskiți, unele blocaje tehnice cruciale trebuie rezolvate. , cum ar fi rezoluția tehnicii DLW, timpul existent al fazelor segregate și tehnica de micropatterning la substraturi flexibile etc. Aplicațiile perovskiților acoperă aproape tot felul de zone optoelectronice și fotonice, cum ar fi sursa de fotoni unici, micro/nano lasere, fotodetectoare, porți optice, comunicații optice, ghiduri de undă și optică neliniară.

(Fluierul)