МОСКВА, 29 сентября. /ТАСС/. Российские ученые разработали подход, позволяющий придавать нужные оптические свойства и "окрашивать" пленки из полупроводникового материала перовскита в произвольные цвета, нанося наноузоры на поверхность связанной с ними подложки при помощи лазера. Данные наноструктурированные полупроводники помогут создать новые типы солнечных батарей и светодиодов, сообщила пресс-служба Университета ИТМО.
"Изначально перовскит обладает коричневым цветом, однако он окрашивается в иные тона после того, как свет локализуется в "бороздках" наноорнамента и преломляется под другим углом. Этот оптический эффект в точности повторяет природный механизм образования окраса на крыльях бабочки: на них располагаются небольшие чешуйки, в которых свет локализуется и преломляется под определенным углом", - говорится в сообщении.
Данный метод был создан группой физиков под руководством профессора Университета ИТМО (Санкт-Петербург) Сергея Макарова в рамках грантовой поддержки РНФ и средств федеральной программы "Приоритет 2030". Ученые обнаружили, что короткие импульсы лазерного излучения можно сконфигурировать таким образом, что их взаимодействия с поверхностью из диоксида титана - материала подложек, на которых выращиваются пленки из полупроводников - будут покрываться сложными узорами из ямок и выступов.
Это позволяет изготавливать наноструктурированные перовскитные пленки с произвольно заданными оптическими свойствами, а также менять поляризацию, направленность и другие ключевые параметры вырабатываемого ими люминесцентного свечения. В перспективе, это позволит создавать новые типы светодиодов и солнечных батарей с высоким КПД и улучшенными электрофизическими характеристиками.
"Мы выяснили, что от наноорнамента также зависят фотолюминесцентные свойства перовскитных пленок, а именно диаграмма направленности фотолюминесценции. Иными словами, мы можем "направить" свет в нужную область. При повороте пленки под разными углами люминесценция будет увеличиваться или уменьшаться, и мы будем получать более или менее яркий источник света без изменения других свойств материала", - пояснила старший научный сотрудник Университета ИТМО Александра Фурасова, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечают исследователи, дополнительным плюсом их метода является то, что он позволяет очень быстро наносить наноузоры на пленки, и при этом данный подход не приводит к образованию гари и повреждений, как это происходит при использовании классического травления ионным пучком. Это значительным образом расширяет применение наноструктурированных перовскитных пленок, а также упрощает и удешевляет производство устройств на их базе, подытожили ученые.