Perovskita de haleto metálico para o próximo

May 08, 2023

As perovskitas de haletos metálicos (MHPs) têm emergido como a estrela em ascensão no campo da optoeletrônica durante a última década. As tecnologias optoeletrônicas de última geração baseadas em MHPs, como células solares de perovskita (PSCs), diodos emissores de luz (LEDs), fotodetectores (PDs) e lasers, têm liderado o paradigma predominante devido às intrigantes propriedades optoeletrônicas de MHP. Além disso, os MHPs possuem os méritos de processamento fácil e de baixo custo e os recursos ópticos e eletrônicos sintonizáveis ​​favoráveis, fornecendo um terreno rico e fértil para o desenvolvimento de dispositivos optoeletrônicos multifuncionais de alto desempenho e sua futura industrialização.

Em um novo papel publicado no eLight, uma equipe de cientistas liderada pelo professor Wei Huang do Frontiers Science Center for Flexible Electronics, Xi'an Institute of Flexible Electronics, Northwestern Polytechnical University, China, Key Laboratory of Flexible Electronics & Institution of Advanced Materials, Nanjing Tech University, China, Key Laboratory for Organic Electronics & Information Displays e Institute of Advanced Materials, Nanjing University of Posts and Telecommunications, e colegas de trabalho forneceram uma imagem panorâmica das características optoeletrônicas dos MHPs e seu impacto revolucionário na optoeletrônica de próxima geração. Eles primeiro fazem uma retrospectiva dos marcos históricos de pesquisa dos MHPs e seus dispositivos optoeletrônicos. Posteriormente, eles introduzem a origem dos recursos optoeletrônicos exclusivos dos MHPs, com base nos quais é destacada a capacidade de ajuste desses recursos por meio da regulação da fase, dimensionalidade, composição e geometria dos MHPs. Em seguida, eles mostram que, devido ao conveniente controle de propriedade dos MHPs, vários dispositivos optoeletrônicos com desempenho alvo podem ser projetados. Por fim, eles enfatizam as aplicações revolucionárias de dispositivos baseados em MHPs nos sistemas optoeletrônicos existentes. Essa perspectiva visa fornecer orientação crítica para inspirar as novas direções de pesquisa de MHPs para promover a ampla aplicação de MHPs em optoeletrônica.

As características únicas dos MHPs são derivadas de sua estrutura cristalina e composição química, o que permite uma flexibilidade sem precedentes para ajustar de forma independente e sinérgica as propriedades optoeletrônicas dos MHPs, estabelecendo uma base importante para os MHPs serem aplicáveis ​​a várias aplicações optoeletrônicas, incluindo células solares, LEDs, DPs e lasers. Esses cientistas destacam as propriedades optoeletrônicas exclusivas dos MHPs:

"De importância crítica, as configurações eletrônicas intrínsecas dos MHPs são a origem direta de suas propriedades optoeletrônicas exclusivas, incluindo alta absorção óptica, alta mobilidade de portadores, altas tolerâncias a defeitos, comprimentos de difusão longos, transporte de carga ambipolar exclusivo e capacidade de rotação flexível. Resumimos os méritos de MHPs, concentrando-se no controle fino das propriedades optoeletrônicas, regulando a estrutura de MHPs, incluindo fase, dimensionalidade, composição e geometria"

"Espera-se que os MHPs façam uma contribuição indispensável para as tecnologias revolucionárias avançadas que podem beneficiar a humanidade, como sistema de integração funcional, sistema de exibição de informações, sistema de comunicação eletrônica e sistema médico e de saúde." eles acrescentaram.

"As perovskitas de haletos metálicos (MHPs), emergindo como materiais semicondutores inovadores e promissores com propriedades optoeletrônicas proeminentes, têm sido pioneiras em uma nova era de gerenciamento de luz (variando de emissão, absorção, modulação e transmissão) para a tecnologia optoeletrônica de última geração. No entanto, para promover a utilização em larga escala de MHPs, ainda há muitos problemas técnicos a serem superados, como problemas de estabilidade e toxicidade, e grandes investimentos são necessários para estabelecer a construção de optoeletrônica baseada em MHPs. Em geral, pode-se esperar que no Na próxima década, os MHPs estarão sob os holofotes na era da "luz", prevêem os cientistas.