光电传感器行业新闻

2011-06-06

NRL科学家发现,抑制光学材料缺陷的方法可以使光电器件小型化
美国海军研究实验室(NRL)的科学家们发现了一种新的方法来钝化下一代光学材料中的缺陷,以提高光学质量并使LED和其他光学元件小型化。
“从化学角度来看,我们发现了一种新的光催化反应,它使用激光和水分子,这是新的和令人兴奋的,”该研究的第一作者SaujanSivaram博士说。 “从一般的角度来看,这项工作可以将高质量,光学活性的原子薄材料集成到各种应用中,如电子,电催化剂,存储器和量子计算应用。”
激光拍摄的水分子键合在单层二硫化钼中的硫空位。并且在环境中的激光照射期间观察到光致发光(PL)增加。显示明亮区域和法术“NRL”。
NRL科学家开发了一种多功能激光加工技术,可显着提高单层二硫化钼(MoS2)的光学性能,这是一种具有高空间分辨率的直缝半导体。在激光束被“写入”的区域中,它们的过程将材料的发光效率提高了100倍。
根据Sivaram的研究,过渡金属二元(TMD)原子层(如MoS2)是柔性器件,太阳能电池和光电传感器的理想元件,因为它们具有高光学吸收和直的带隙。
“这些半导体材料在重量和柔韧性高的应用中特别有利,”他说。 “不幸的是,它们的光学特性通常变化很大且不均匀,因此改善和控制这些TMD材料的光学特性是实现可靠,高效设备的关键。”
Sivaram说:“缺陷通常会损害这些单层半导体发光的能力。这些缺陷会起到非辐射俘获状态的作用,产生热而不是光。因此,去除或钝化这些缺陷是实现高温的重要一步。效率光电器件。“在传统LED中,大约90%的器件是散热片以改善散热。减少的缺陷允许更小的设备消耗更少的功率,使得分布式传感器和低功率电子设备的运行时间更长。
研究人员已经证明,当水分子暴露在能量高于TMD带隙的激光下时,MoS2才被钝化。结果是光致发光增加而没有光谱偏移。
与未经处理的区域相比,处理区域保持强烈照明。该激光表驱动周围气体分子与MoS2之间的化学反应。
“这是一项非凡的成就,”资深科学家兼首席研究员Belen de Junck博士说。 “这项研究的结果为使用TMD材料铺平了道路,这对光电器件的成功至关重要,并且与国防部的使命密切相关。”