Team udvikler en nanohybrid med bemærkelsesværdige egenskaber ved hjælp af en ny laser-plasma-proces

Ved at opnå syntesen af ​​en ny nanohybridstruktur ved hjælp af den pulserede laserablation (PLA) teknik, Professor My Ali El Khakani og hans team banede vejen for en ny generation af optoelektroniske materialer. Kombinationen af ​​carbon nanorør og blysulfid (PbS) nanopartikler blev udført ved hjælp af en effektiv og relativt enkel proces, der giver en betydelig bredde til at skabe andre nanohybrider til en række forskellige applikationer. INRS Énergie Matériaux Télécommunications Research Center forskers arbejde, offentliggjort i det anerkendte tidsskrift Avancerede materialer , præsenterer meget lovende udsigter for udvikling af tredje generations solcelleanordninger, hurtige fotodetektorer, og optoelektroniske kontakter.

I de seneste år, forskning i de fotoelektroniske egenskaber ved halvleder -nanopartikler, såsom PbS, har vokset. Koblingen af ​​disse nanopartikler med kulnanorør er en lovende strategi for effektivt at generere fotostrøm. De syntesemetoder, der blev brugt af andre forskerhold, havde betydelige begrænsninger. "Ved kemisk syntetisering af nanohybrider, forskere brugte ligander, som forhindrede agglomerering af nanopartikler, på den ene side, men påvirkede væsentligt ladningsoverførselsdynamikken fra nanopartikler til nanorør, "sagde professor El Khakani. Ligander reducerer fotoresponseffektiviteten og øger reaktionstiden - to virkninger, der ikke blev observeret i nanohybrider produceret af PLA, da PbS er i direkte atomkontakt med nanorørens sikkerhed.

"I begyndelsen, vi vidste ikke, om nanohybriderne ville dannes på en sådan måde, at de muliggjorde deres effektive anvendelse til fotodetektion, "sagde Ibrahima Ka, en INRS-doktorand, der arbejder under vejledning af professor El Khakani og co-supervised af professor Dongling Ma. "Ved at optimere vores tilgang, vi udviklede nanohybrider, hvis fotoaktivitet næsten kan skræddersys efter behag. "Ved at integrere det nye nanohybridmateriale i funktionelle fotoledende enheder, forskerne var glade for at demonstrere sin stærke fotorespons, som overgår resultaterne opnået ved andre metoder. Dermed, de har været i stand til at opnå fotoresponsværdier så høje som 670% ved 633 nm og 1350% ved 405 nm under forhold, hvor andre nanohybrider ikke oversteg 37%. Desuden, når materialet belyses af en laser, solcellens svartid er 1, 000 til 100, 000 gange hurtigere end dem, der hidtil er rapporteret for andre nanohybrider.

PLA -synteseprocessen producerer meget rene nanostrukturer og giver større kontrol over nanohybridegenskaber. Professor El Khakanis resultater demonstrerer det enorme potentiale ved disse carbon nanorør med PbS -kvantepunkter.