Kristian Şnayder, Maks Plank Cəmiyyəti tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Perovskit əsaslı sahə effektli tranzistorun sxematik diaqramı. Müəllif: Katharina Maisenbacher / MPI-P

Perovskitlər günəş batareyaları, işıq yayan diodlar və tranzistorların istehsalı kimi tətbiqlərə uyğun unikal kristal quruluşa malik materiallar sinfidir. Lakin, nazik təbəqələrdəki molekullar proses çox tez getdiyindən tez-tez özlərini düzgün şəkildə təşkil edə bilmirlər. İndi isə Maks Plank Polimer Tədqiqatları İnstitutundan Tomaş Marşalekin rəhbərlik etdiyi beynəlxalq tədqiqat qrupu aşağı qiymətli məhlul emalını idarə etmək üçün yeni bir yanaşma hazırlayıb və bununla da yaxşı nizamlanmış perovskit təbəqələrinin əmələ gəlməsini yaxşılaşdırıb və onların optoelektron cihazlarda daha geniş tətbiqini təmin edib. Onların məqaləsi Amerika Kimya Cəmiyyətinin Jurnalında dərc olunub .

Niyə perovskitlər elektronika üçün vacibdir

Elektronikaya smartfonlardan və televizorlardan paltaryuyan maşınlara qədər demək olar ki, hər cihazda rast gəlmək olar. Sahə effektli tranzistorlar elektron sxemlərin əsas tikinti bloklarıdır və bu cihazların asanlıqla idarə olunmasını və tam idarə olunmasını təmin edirlər. Perovskitlər tranzistor tətbiqləri üçün uyğun ola biləcək yeni bir yarımkeçirici sinifdir. Onlar üzvi kationlar, iki valentli metal kationları və halid anionları kimi müxtəlif kimyəvi elementlər ehtiva edir. Elementlərin bu kombinasiyası nazik perovskit təbəqələrinin xüsusiyyətlərinin xüsusi tətbiqlər üçün dəqiq şəkildə uyğunlaşdırılmasına imkan verir.

Hazırda onların tranzistorlarda istifadəsi, nüvələşmə və kristallaşma kimi tanınan nazik təbəqənin əmələ gəlməsi üzərində nəzarətin olmaması səbəbindən çox vaxt uğursuz olur. Buna görə də, tədqiqatçılar materialları nazik, ikiölçülü təbəqələrə ayırmağa və optoelektron xüsusiyyətlərini idarə etmək üçün qeyri-üzvi təbəqələr arasında üzvi molekullarla sabitləşdirməyə çalışırlar.

Prinsip ikiqat/təkqat pendirli burgerə bənzəyir, burada pendir təbəqələri qeyri-üzvi təbəqələri təşkil edən iki mal əti təbəqəsini birləşdirən üzvi molekulları təmsil edir. Tipik 2D perovskitlər, müxtəlif təbəqələrin sonradan çökdüyü, ikiqat pendirin əvvəlcə altındakı mal ətinə birləşdirildiyi burgerə bənzəyir. Lakin, Dion-Jacobson adlanan xüsusi bir 2D perovskit növündə təkqat pendir eyni zamanda alt və üst-üstə düşən mal ətinə birləşdirilməlidir ki, bu da belə bir təbəqəli strukturun qurulmasını daha güclü, eyni zamanda əldə edilməsini daha da çətinləşdirir.

Nizamlı təbəqələr qurmağın yeni bir yolu

Maks Plank Polimer Tədqiqatları İnstitutunun Marszalekin rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu, Honkonq Politexnik Universiteti, Toronto Universiteti və Norveç Elm və Texnologiya Universitetinin həmkarları ilə əməkdaşlıqda, ikiölçülü Dion-Jacobson perovskit təbəqələrinin molekulyar təşkilini təkmilləşdirərkən laylı strukturların çökməsini əhəmiyyətli dərəcədə asanlaşdıran yeni yanaşma hazırlayıb. Bu təbəqələr daha sonra tranzistorlarda yarımkeçirici materiallar kimi istifadə edilə bilər.

Buna nail olmaq üçün komanda başlanğıc materialların məhlulunun həlledici buxar altında yavaş-yavaş quruduğu bir üsul hazırladı ( həlledici buxarla dəstəklənən damcı tökmə ). Bu yavaş kristallaşma prosesi tikinti bloklarına vahid, yaxşı nizamlanmış laylı bir quruluşa öz-özünə yığılmaq üçün daha çox vaxt verir.

Molekulları sınaqdan keçirmək və performansı ölçmək

Daha sonra komanda qeyri-üzvi təbəqələr arasında aralayıcı və bağlayıcı rolunu oynayan və elektrik xüsusiyyətlərindən məsul olan bir sıra üzvi molekulları ( diammonium kationlarını ) sistematik şəkildə araşdırdı. Bu araşdırılmamış molekullar sərtlik və simmetriya baxımından fərqlənirdi.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Pol Blomun tədqiqat qrupunun qrup rəhbəri Marszalek deyir: ” Atom qüvvəsi mikroskopiyası və rentgen difraksiyası kimi nazik təbəqə xarakteristikası alətlərindən istifadə edərək , nəzəri hesablamalar və elektrik ölçmələri ilə birlikdə bu fərqlərin kristal quruluşuna və keçiriciliyinə necə təsir etdiyini başa düşə bildik və beləliklə, ümid edirik ki, yüksək performanslı tranzistorların tətbiqi üçün mühüm təməl qoyduq”.

Tədqiqatçılar, xüsusilə sərt və simmetrik molekulların ikiölçülü Dion-Jacobson perovskitlərində daha böyük nizam yaratdığını nümayiş etdirə bildilər. Bu nizamlı strukturlar elektrik yükü daşıyıcılarının material vasitəsilə hərəkətini asanlaşdırır ki, bu da elektron komponentlərdə gələcək tətbiqlər üçün həlledici üstünlükdür.

Nəşr detalları

Zhitian Ling və digərləri, Sahə Təsirli Tranzistorlar üçün Kristal Dion-Jacobson 2D Laylı Sn-Əsaslı Perovskitlər, Amerika Kimya Cəmiyyətinin Jurnalı (2026). DOI: 10.1021/jacs.5c20756

Jurnal məlumatı: Amerika Kimya Cəmiyyətinin Jurnalı 

Maks Plank Cəmiyyəti tərəfindən təmin edilir Bu hekayənin arxasında kim dayanır?

Lisa Lock

İncəsənət tarixi bakalavr, maddi mədəniyyət magistri. Keçmiş muzey redaktoru, paramedik və transplantasiya koordinatoru. 2021-ci ildən Science X üçün redaktorluq edir. Tam profil →

Robert Egan

Riyazi biologiya üzrə bakalavr, yaradıcı yazı üzrə magistr dərəcəsi. Elm və dilə dair unikal perspektivləri olan çox səyahət etmişəm. Tam profil →

Daha ətraflı araşdırın

Tədqiqatçılar Dion-Jacobson 2D perovskitlərinin sabitlik mənşəyini aşkar edirlər