Táto nano dutina môže zlepšiť ultratenké solárne panely, video kamery a iné.

MoS2 Nanocavity

Toto je optická nano dutina vytvorená metódou zhora nadol, z Disulfid Molibdénu, oxidu hlinitého a hliníka.

Budúcnosť filmov a výroby môže byť v 3D, ale elektronika a fotonika funguje v 2D, špecificky dvojrozmerné polovodičové materiály.

Jeden z najnovších pokrokov v tejto oblasti sa sústredil na dvojrozmerný polovodič Disulfid Molibdénu (MoS2), ktorý sa bežne používa v mazivách a oceľových zliatinách a je stále predmetom skúmania v optoelektronike.

Inžinieri nedávno umiestnili na vrchol fotonickej štruktúry z oxidu hlinitého a hliníka, nazývanou aj optickou nano dutinou, jednu tenkú vrstvu molekúl MoS2. (Nano dutina je usporiadanie zrkadiel , ktoré umožňuje svetelným lúčom obiehať v uzavretých dráhach. Tieto dutiny nám pomohli vytvoriť veci ako laser a optické vlákna, používané pre komunikáciu. )

Výsledky, ktoré sú opísané v článku publikovanom v aprílovom čísle časopisu 2D Materials („MoS2 monovrstvy na nano dutine: zlepšenie interakcie svetla s hmotou“), sú sľubné. MoS2 nano dutina môže zvýšiť množstvo svetla, ktoré ultra tenký polovodičový materiál absorbuje. Na druhej strane by to mohlo pomôcť odvetviu, aby aj naďalej vyrábalo silnejšie, efektívnejšie a flexibilné elektronické zariadenia.

„Nano dutina, ktorú sme vyvinuli má mnoho potenciálnych aplikácií, “ hovorí Qiaoqiang Gan, PhD., odborný asistent elektroniky na University at Buffalo School of Engineering and Applied Sciences. „Mohla by byť použitá na vytvorenie viac efektívnych a flexibilných solárnych panelov a rýchlejšieho fotodetektoru pre video kamery a ďalšie zariadenia. Môže byť dokonca použitá aj pre efektívnejšiu výrobu vodíkového paliva cez vodné štiepenie.

Jedna vrstva MoS2  je vhodná, pretože na rozdiel od grafénu, ďalšieho sľubného dvojrozmerného materiálu, má základnú štruktúru podobnú polovodičom používaných v LED, laseroch a solárnych článkoch.

„Pri pokusoch bola nano dutina schopná absorbovať takmer 70% lasera, ktorý bol na ňu premietnutý. Schopnosť pohlcovať svetlo do využiteľnej energie by mohlo v konečnom dôsledku pomôcť priemyslu aj naďalej produkovať viac energeticky efektívnejších elektronických zariadení,“ povedal Haomin Song, PhD. kandidát v Ganovom  laboratóriu a súčasne vedúci výskumník.

Aby priemysel udržal krok s dopytom po menších, tenších a výkonnejších optoelektronických prístrojoch, môže čiastočne zmenšiť veľkosť polovodičov v týchto zariadeniach.

Problém pre energetický zisk optoelektronických zariadení je ten, že tieto ultra tenké polovodiče neabsorbujú svetlo rovnako, ako konvenčné hromadné polovodiče. Preto je prirodzeným  kompromisom medzi optickou absorpčnou kapacitou ultra tenkých polovodičov,  ich hrúbka.

Nano dutina, popísaná vyššie, je potenciálnym riešením tohto problému.

Celý článok si môžete prečítať tu: This nanocavity may improve ultrathin solar panels, video cameras and more


Zdroj: nanowerk.com,

Leave a Comment