Großformatige Perowskit-Einkristalle zu Gunsten von die Integration von Lasern und Fotodetektoren

Adressierbare aktive Schichten werden in optoelektronischen Geräten händeringend gewünscht, um funktionale Integration und Ergreifung zu realisieren. Metallhalogenid-Perowskite nach sich ziehen aufgrund ihrer überlegenen optoelektronischen Eigenschaften und ihres lösungsbasierten Herstellungsprozesses vielversprechende Anwendungen in optoelektronischen Geräten gezeigt.

Aufgrund dieser geringen chemischen Stabilität von Perowskit-Materialien in polaren Lösungsmitteln sind die am häufigsten verwendeten Photolithographie- und Ätztechniken zu Gunsten von strukturierte Einkristall-Arrays jedoch höchst inkompatibel mit Perowskit-Materialien, welches die Schöpfung von Perowskit hinauf dem Gebiet dieser optoelektronischen Geräte einschränkt. Es ist sehr wichtig, eine Vorbereitungsstrategie zu Gunsten von dies Perowskit-Einkristallarray zu finden, die die Eigenschaften jedes Pixels genau steuern und mit optoelektronischen Gerätearrays kalibrieren kann.

Kürzlich wurde in Light: Science and Applications unter dieser Rohrfernleitung von Professor Caofeng Pan vom Hauptstadt von China Institute of Nanoenergy and Nanosystems dieser Chinesischen Alma Mater dieser Wissenschaften und seinen Mitarbeitern eine neue Veröffentlichung veröffentlicht, in dieser jenseits eine SC-ASC-Strategie zu Gunsten von großflächige hochqualitative Perowskit-Einkristall-Arrays berichtet wurde zu Gunsten von die Integration optoelektronischer Geräte. Dieses Verfahren bietet eine umfassende Leistungsnachweis jenseits dies Perowskit-Einkristall-Feld, einschließlich dieser Feld-Form und -Granularität mit Kristallabmessung und Positionsgenauigkeit sowie dieser Rotation des einzelnen Einkristalls in dieser Stand in einer großflächigen Feld-Konfiguration.

Jener so hergestellte Perowskit-Einkristall kann qua hochwertige Mikrokavität zu Gunsten von WGM-Laseremission mit einem hohen Q-Merkmal von 2915 und einem niedrigen Schwellenwert von 4,14 uJ/cm2 fungieren. Aufgrund dieser leichten Regulierung des Perowskit-Arrays sowie seiner hervorragenden Gleichmäßigkeit wurde ein Perowskit-Photodetektor-Feld basierend hinauf dieser vertikalen Struktur demonstriert, dies ein stabiles dynamisches Photoverhalten und eine Abbildungsfähigkeit zeigt. Dieser Prozedur zu Gunsten von dies vollwertig kontrollierte Zunahme von Perowskit-Arrays, dieser die herkömmliche Photolithographie und Lösungsverarbeitungsverfahren von Perowskiten kombiniert, bietet eine Fertigungsplattform zu Gunsten von integrierte funktionale Photonik und Optoelektronik.

Die Wissenschaftler fassen die Schlüssel zur Realisierung eines vollwertig kontrollierten Wachstums hochwertiger Perowskit-Arrays zusammen: „Dasjenige Trägermaterial-Engineering definiert die Feld-Granularität und die Pixelposition, die räumliche Grenze könnte die Extraktion von Kontaktlinien regulieren, um sicherzustellen, dass nur ein Kristall an dieser definierten Status weltmännisch wird. und die durch Solvens unterstützte Kristallisation verbessert die Kristallqualität jedes Pixels.“

„SC-ASC ist ein effektives Verfahren zur Herstellung großflächiger einkristalliner Perowskit-Arrays, da es den herkömmlichen Fotolithografieprozess beinhaltet. 25 Perowskit-Arrays wurden hinauf einem 10 + 10 cm Glassubstrat demonstriert“, fügten sie hinzu.

„Aufgrund dieser einfachen Regulierung des Perowskit-Arrays sowie seiner hervorragenden Gleichmäßigkeit können die Kristallarrays offenherzig zu Gunsten von die Integration in großformatige optoelektronische Geräte in Linie gebracht werden. Dieser bahnbrechende Perforation beim Nachweis eines vollwertig kontrollierten On-Chip-Wachstums dieser Perowskit-Einkristallarrays könnte beispiellose Anwendungen in den Bereichen Vision Sensing, Light Imaging und hochintegrierte Geräte geben“, prognostizieren sie.

Forschungsbericht: Kontrollierte On-Chip-Fertigung von großflächigen Perowskit-Einkristall-Arrays zu Gunsten von die Integration von Hochleistungslasern und Fotodetektoren

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