Лазерный мир

Прозрачный полупроводник на основе олова может усовершенствовать процесс преобразования солнечной энергии, — пишет eurekalert.org.

Подвижность является ключевым параметром для производительности полупроводников и связана с тем, насколько быстро и легко электроны могут перемещаться внутри вещества. Исследователи достигли самой высокой мобильности среди тонких пленок диоксида олова, о которых когда-либо сообщалось. Такая высокая мобильность может позволить инженерам создавать тонкие и даже прозрачные полупроводники на основе диоксида олова для использования их в светодиодных светильниках следующего поколения, фотоэлектрических солнечных панелях или сенсорных дисплеях.

Олово и кислород являются очень знакомыми элементами, и при определенном объединении в диоксид олова материал можно превратить в полупроводник. Полупроводники являются основой большинства наших технологий: компьютерных чипов, солнечных батарей и многого другого. С 1960-х годов диоксид олова нашел применение в промышленности, например, в газовых сенсорах и прозрачных электродах для солнечных устройств. Материал эффективен благодаря своей высокой мобильности. Однако высокая подвижность оксида олова достигалась только в крупных кристаллах до настоящего времени.

«Мы продемонстрировали наивысшую мобильность в тонкой пленке оксида олова, которая когда-либо была достигнута. Повышенная мобильность улучшает не только проводимость, но и прозрачность материала, — сказал Шоичиро Накао — исследователь из химического факультета Токийского университета. — Как правило, прозрачность и проводимость не могут сосуществовать в материале. Типичные прозрачные материалы, такие как стекло или пластик, являются изоляционными, тогда как проводящие материалы, такие как металлы, непрозрачны. Мало материалов обладают прозрачной проводимостью — это очень интересно!»

Чем прозрачнее полупроводник, тем больше света он может пропустить. Накао и его команда создали тонкую пленку из оксида олова, которая пропускает видимый свет и ближний инфракрасный свет. Это большое преимущество для эффективности преобразования энергии фотоэлектрических солнечных панелей, но другие области применения могут включать в себя улучшенные дисплеи с сенсорным экраном с еще более высокой точностью и восприимчивостью или более эффективные светодиодные фонари.

«Наш метод производства был ключом к созданию вещества с этими свойствами. Мы использовали высокофокусный лазер для испарения гранул чистого диоксида олова и нанесения или выращивания материала именно так, как мы этого хотели, — сказал Накао. — Такой процесс позволяет нам исследовать различные условия роста, а также способы включения дополнительных веществ. Это означает, что мы можем наделить полупроводники на основе диоксида олова высокой подвижностью и полезной функциональностью». 

Источник: https://scientificrussia.ru/articles/poluprovodniki-na-osnove-olova-mobilny-i-prozrachny