Undersøgelse af nyligt syntetiserede thalliumforbindelser til optoelektroniske enheder

Det spirende felt af optoelektroniske enheder driver udviklingen af ​​nye alkalimetal-baserede chalcogenider med kvaliteter, der skal undersøges grundigt.

Behovet for effektive optoelektroniske enheder vokser og hånd i hånd, og det samme er udfordringen med at opdage nye halvledere med værdifulde egenskaber. Dette har ansporet betydelig forskning i syntese og karakterisering af nye alkalimetal-baserede (AM) chalcogenider, der involverer kobber, sølv og alkalimetal med værdifulde egenskaber som fleksibilitet, høj termisk stabilitet, halvledningsevne og fotovoltaiske effekter.

Inspireret af den voksende efterspørgsel efter nye optimale halvledende materialer, udgivet et nyt papir i EPJ B forfattet af Abdelmadjid Bouhemadou, Laboratory for Developing New Materials and their Characterizations, Institut for Fysik, Det Naturvidenskabelige Fakultet, University of Ferhat Abbas Setif, Algeriet og hans medforfattere, undersøgte i detaljer de strukturelle, elastiske, elektroniske og optiske egenskaber af to nyligt syntetiserede forbindelser, nemlig Tl₂ CdGeSe₄ og Tl₂ CdSnSe₄ .

I papiret beskriver forfatterne bekymringer med AM-baserede chalcogenider, som hindrer teknologiske anvendelser, og tilføjer, at disse ulemper kan overvindes af forbindelser, der integrerer thallium (Tl) inklusive Tl₂ CdGeSe₄ og Tl₂ CdSnSe₄ .

Forskerne forklarer, at Tl er meget mindre elektropositiv end alkalimetaller; elektronegativiteten af ​​Tl er meget højere end for noget alkalimetal. Dette fører til en mindre ionisk karakter i Tl-baserede forbindelser, hvilket kan føre til lave elektriske resistiviteter og derfor til højere bærermobiliteter.

Tl er også tungere end noget stabilt alkalimetal, hvilket betyder, at det har lav gittertermisk ledningsevne, hvilket forbedrer fysiske egenskaber, der kræver lav gittertermisk ledningsevne såsom termoelektrisk effektivitet. Tl-holdige materialer har også en tendens til at være mindre følsomme over for luft og fugt end AM-baserede forbindelser. Disse og andre fordele betyder, at betydelig forskning er blevet afsat til udforskningen af ​​Tl-baserede chalcogenider

Forfatterne af papiret siger, at deres forskning afslørede, at de undersøgte materialer udviser en høj absorption i et energivindue, der involverer det synlige spektrum. Ud over dette, de optimerede strukturelle parametre for Tl₂ CdGeSe₄ og Tl₂ CdSnSe₄ er i fremragende overensstemmelse med de eksperimentelle modparter, hvilket bekræfter pålideligheden af ​​den teoretiske metode, der bruges til at forudsige de fysiske egenskaber af titelforbindelserne.

Dette afslørede, at de undersøgte forbindelser er bløde, duktile, mekanisk stabile og i det væsentlige strukturelt og elastisk anisotrope materialer. + Udforsk yderligere

Team opnår 30 gange forbedring af termoelektrisk ydeevne i polykrystallinsk tinselenid