Lavtemperatur pulsbestrålingsteknik muliggør fleksible optoelektroniske enheder
Syntesen af metalliske uorganiske sammensatte tynde film kræver typisk højtemperaturprocesser, hvilket hæmmer deres anvendelse på fleksible substrater. For nylig udviklede et forskerhold ved City University of Hong Kong (CityUHK) en pulsbestrålingsteknik, der syntetiserer en række tynde film på ekstremt kort tid under ultralav temperatur.
Strategien adresserer effektivt kompatibilitets- og omkostningerne ved traditionel højtemperatursyntese, og de forberedte termoelektriske film udviser fremragende optoelektronisk ydeevne i det synlige og nær-infrarøde spektrum, hvilket er lovende for bærbar elektronik og integrerede optoelektroniske kredsløb.
"Skalerbar filmfremstilling er nøglen til at opfylde kravene til næste generation af optoelektroniske enheder. Vores fremskridt i dette arbejde undgår på genial vis vanskelighederne med traditionelle tyndfilmsfremstillingsteknikker, hvilket gør det mere bredt anvendeligt til praktisk brug," siger professor Johnny Ho, Associate Vice - Præsident (Enterprise) og professor i Institut for Materialevidenskab og Teknik ved CityU, der ledede undersøgelsen.
Den vigtigste fordel ved lavtemperatursynteseteknikken udviklet i denne undersøgelse er dens anvendelighed på forskellige fleksible substrater. Forskerholdet gjorde også en spændende opdagelse vedrørende den termiske effekt af disse substrater på den optoelektroniske respons af de resulterende termoelektriske tynde film. Denne konstatering åbner muligheder for at opnå bredspektrede detektionskapaciteter.
Artiklen, med titlen "Pulse irradiation synthesis of metal chalcogenides on flexible substrates for enhanced photothermoelectric performance," er offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications .
Efterspørgslen efter fleksible optoelektroniske enheder har ansporet behovet for avancerede teknikker med høj gennemstrømning og lave behandlingstemperaturer. Men når der kræves krystallinske film, kræves yderligere højtemperaturprocesser. Dette krav udgør betydelige udfordringer, når man arbejder med termisk ustabile underlag og andre enhedskomponenter.
For at overvinde disse forhindringer udviklede forskerholdet en ny pulsbestrålingssyntesemetode, der opnår både en lav behandlingstemperatur og en ultrakort reaktionstid, hvilket overgår de traditionelle teknikker.
Med den nye metode til fremstilling af tynde metalsulfidfilm ved lave temperaturer kan disse detektorer nu opnå højere ydeevne på passende fleksible underlag. Dette skaber spændende muligheder for termiske billedbehandlingsapplikationer inden for sikkerhedsovervågning, branddetektion, militær overvågning og andre områder.
Derudover giver den fototermoelektriske effekt mulighed for konvertering af usynligt infrarødt lys til elektriske signaler, hvilket baner vejen for applikationer inden for højhastighedskommunikation og optisk signalbehandling.
Fremadrettet involverer forskerholdets planer primært optimering af ydeevne og justering af parametre, udvidelse af materialesystemer og udforskning af integration og gennemførlighed af praktiske applikationer. Disse bestræbelser sigter mod yderligere at øge potentialet i lavtemperatursyntetiseret metallisk uorganisk sammensatte tyndfilm og bane vejen for realiseringen af avancerede fleksible optoelektroniske enheder.
Flere oplysninger: Yuxuan Zhang et al., Pulsbestrålingssyntese af metalchalcogenider på fleksible substrater for forbedret fototermoelektrisk ydeevne, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-44970-4
Journaloplysninger: Nature Communications
Leveret af City University of Hong Kong
Varme artikler
-
Potentialet af nanomaterialer til at aktivere kroppens antitumor immunrespons undersøgtBiomaterialer til antitumorterapi Kredit:Lobachevsky University Betydningen af forskning i immunsystemets rolle i udviklingen og behandlingen af onkologiske sygdomme blev understreget af Det K -
Kemikere bruger DNA til at bygge verdens mindste antenneSom en tovejsradio, der både kan modtage og transmittere radiobølger, modtager den fluorescerende nanoantenne designet af Alexis Vallée-Bélisle og hans team lys i én farve og afhængigt af proteinbevæg -
Polymer science team designer ny nanoteknisk teknik til billigere materialereparationEn ny materialeopdagelse af materialer validerer tidligere teori og kan føre til betydelig bevarelse af materiale til diagnosticering og reparation af strukturelle skader. Tegneserien illustrerer, hvo -
Selvhelbredende DNA-nanostrukturerReparationsmolekyler (grønt farvestof) kan selvhelbredende et DNA-nanorør (blåt farvestof); det røde farvestof er frøet, der bruges til at skabe nanorøret. Målestok, 2 mikron. Kredit:Tilpasset fra Na
- Er det enden på statistisk signifikans? Kampen for at gøre videnskaben mere usikker
- Forskere rapporterer, at menneskets opfattede temperatur stiger hurtigere end den faktiske lufttempe…
- Flydende krystallers overraskende styrke
- Et mikrofluidisk magnetisk detektionssystem til tumorafledt exosomanalyse
- Øvre kridtgravaflejringer i Neo-Tethyan subduktionszonen
- Kirkeugler viste sig ikke at lide noget høretab, da de bliver ældre