Ny metode forbedrer stabiliteten af ​​perovskit -kvantepunkter

EPFL -forskere har bygget en ny type uorganisk nanokomposit, der gør perovskit -kvantepunkt usædvanligt stabil mod lufteksponering, sollys, varme, og vand.

Quantum prikker er nanometer-store, halvledende materialer, hvis lille størrelse giver dem unikke optiske egenskaber. Der er blevet lagt en stor indsats i at bygge kvanteprikker fra perovskitter, som allerede viser meget løfte om solpaneler, LED'er og laserteknologier. Deres grundlæggende optoelektroniske egenskaber er også meget unikke og af stor interesse blandt det videnskabelige samfund. Imidlertid, perovskite kvantepunkter har store problemer med stabilitet mod luft, varme, lys, og vand. Det er nu lykkedes for EPFL -forskere at bygge perovskite quantum dot -film med en teknik, der hjælper dem med at overvinde disse svagheder. Værket er udgivet i Angewandte Chemie .

Den nye tilgang til stabilisering af perovskit -kvantepunkter blev udviklet i laboratoriet af Raffaella Buonsanti på EPFL Valais Wallis. Innovationen i denne undersøgelse, udviklet af Anna Loiudice og ph.d. -studerende Seryio Saris, ligger i en teknik kaldet "atomlagsaflejring" (ALD), som normalt bruges til at fremstille ultratynde film med høj ensartethed i deres struktur. Ideen var at bruge ALD til at indkapsle de perovskite kvantepunkter med en amorf aluminiumoxidmatrix, som fungerer som en gas- og iondiffusionsbarriere og dermed gør kvantepunkterne mere robuste mod luft, lys, varme, og fugt.

Teamet brugte en række karakteriseringsteknikker til at overvåge kimdannelses- og vækstprocessen af ​​aluminiumoxidmatrixen på kvanteprikoverfladen. Processen viste, at interaktionen mellem ALD -forløberen og prikoverfladen er afgørende for ensartet at belægge prikkerne, samtidig med at deres optoelektroniske egenskaber bevares.

"Ved at tage fat på stabilitetsudfordringen for perovskite kvantepunkter, dette arbejde forventes at påvirke området i høj grad ved at muliggøre grundlæggende optoelektroniske undersøgelser, som kræver, at prøverne er stabile under målingerne, ud over at øge holdbarheden af ​​enheder baseret på denne nye klasse af kvantepunkter, "siger forfatterne.