लोकप्रिय पोस्ट

संपादक की पसंद - 2019

द्वि-आयामी सामग्री optoelectronics के लिए वादा करता है: एल ई डी, फोटोवोल्टिक कोशिकाओं, और प्रकाश डिटेक्टरों

Anonim

एमआईटी शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक उपन्यास सामग्री का उपयोग किया है जो केवल कुछ परमाणुओं को मोटाई बनाने के लिए है जो प्रकाश को दोहन या उत्सर्जित कर सकते हैं। वे कहते हैं कि यह प्रमाण-अवधारणा अल्ट्राथिन, हल्के, और लचीले फोटोवोल्टिक कोशिकाओं, प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एल ई डी), और अन्य ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का कारण बन सकती है।

विज्ञापन


प्रकृति नैनो टेक्नोलॉजी के 9 मार्च के अंक में प्रकाशित इस सामग्री के साथ समान परिणामों का वर्णन करने वाले विभिन्न समूहों द्वारा उनकी रिपोर्ट तीन पत्रों में से एक है। एमआईटी शोध पाब्लो जारिलो-हेरेरो, भौतिकी के मित्सुई करियर विकास सहयोगी प्रोफेसर, स्नातक छात्रों ब्रितन बाघर और याफ़ांग यांग, और पोस्टडोक ह्यूग चर्चिल द्वारा किया गया था।

टंगस्टन डिसेलेनाइड (डब्ल्यूएसई 2) नामक सामग्री जिसे एकल ऑल्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में संभावित उपयोग के लिए एकल-अणु-मोटी सामग्री की एक कक्षा का हिस्सा होता है - जो प्रकाश और बिजली के संपर्कों में हेरफेर कर सकते हैं। इन प्रयोगों में, एमआईटी शोधकर्ता आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स के मूल भवन ब्लॉक, डायोड का उत्पादन करने के लिए सामग्री का उपयोग करने में सक्षम थे।

आम तौर पर, डायोड (जो इलेक्ट्रॉनों को केवल एक दिशा में बहने की अनुमति देता है) "डोपिंग" द्वारा बनाए जाते हैं, जो मेजबान सामग्री की क्रिस्टल संरचना में अन्य परमाणुओं को इंजेक्शन देने की प्रक्रिया है। इस अपरिवर्तनीय प्रक्रिया के लिए विभिन्न सामग्रियों का उपयोग करके, दो बुनियादी प्रकार की अर्धचालक सामग्री, पी-प्रकार या एन-प्रकार को बनाना संभव है।

लेकिन नई सामग्री के साथ, या तो पी-टाइप या एन-टाइप फ़ंक्शंस को विलुप्त होने वाली पतली फिल्म को आसन्न धातु इलेक्ट्रोड के साथ बहुत करीब निकटता में लाकर, और इस इलेक्ट्रोड में वोल्टेज को सकारात्मक से नकारात्मक तक ट्यून करने के द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। इसका मतलब है कि सामग्री आसानी से और तत्काल एक प्रकार से दूसरी तरफ स्विच की जा सकती है, जो पारंपरिक अर्धचालक के साथ शायद ही कभी मामला है।

अपने प्रयोगों में, एमआईटी टीम ने डब्ल्यूएसई 2 सामग्री की एक शीट के साथ एक डिवाइस बनाया जो विद्युत रूप से आधा एन-प्रकार और आधा पी-प्रकार था, जिसमें एक कामकाजी डायोड बनाया गया था जिसमें गुण "आदर्श के बहुत करीब हैं" जारिलो-हेरेरो कहते हैं।

डायोड्स बनाकर, सभी तीन मूल ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों - फोटोडेटेक्टर, फोटोवोल्टिक कोशिकाएं, और एल ई डी का उत्पादन करना संभव है; एमआईटी टीम ने तीनों का प्रदर्शन किया है, जारिलो-हेरेरो कहते हैं। हालांकि ये सबूत-ऑफ-अवधारणा उपकरण हैं, और स्केलिंग के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं, सफल प्रदर्शन संभावित उपयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला की ओर इशारा कर सकता है, उनका कहना है।

चर्चिल कहते हैं, "इस प्रकार के बहुत बड़े क्षेत्र की सामग्री बनाने के लिए यह ज्ञात है"। जबकि आगे के काम की आवश्यकता होगी, वह कहता है, "ऐसा कोई कारण नहीं है कि आप इसे औद्योगिक पैमाने पर नहीं कर पाएंगे।"

सिद्धांत रूप में, जारिलो-हेरेरो कहते हैं, क्योंकि इस सामग्री को बैंडगैप नामक एक प्रमुख संपत्ति के विभिन्न मूल्यों का उत्पादन करने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है, इसलिए किसी भी रंग का उत्पादन करने वाले एल ई डी बनाना संभव है - परंपरागत सामग्रियों के साथ कुछ करना मुश्किल है। और क्योंकि सामग्री इतनी पतली, पारदर्शी और हल्की है, सौर कोशिकाओं या डिस्प्ले जैसे उपकरणों को संभावित रूप से भवन या वाहन खिड़कियों में बनाया जा सकता है, या यहां तक ​​कि कपड़ों में भी शामिल किया जा सकता है।

जबकि सेलेनियम सिलिकॉन या इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए अन्य वादाकारी सामग्रियों के रूप में प्रचुर मात्रा में नहीं है, इन चादरों की पतलीता एक बड़ा फायदा है, चर्चिल बताती है: पारंपरिक डायोड सामग्री की तुलना में यह हजारों या हजारों बार पतली है "तो आप दिए गए आकार के उपकरणों को बनाने के लिए हजारों गुना कम सामग्री का उपयोग करें।

टीम द्वारा उत्पादित डायोड के अलावा, टीम ने पी-प्रकार और एन-प्रकार ट्रांजिस्टर और अन्य इलेक्ट्रॉनिक घटकों को बनाने के लिए भी वही विधियों का उपयोग किया है, जारिलो-हेरेरो कहते हैं। वे कहते हैं कि इस तरह के ट्रांजिस्टर को गति और बिजली की खपत में महत्वपूर्ण लाभ हो सकता है क्योंकि वे बहुत पतले होते हैं।

विज्ञापन



कहानी स्रोत:

मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी द्वारा प्रदान की जाने वाली सामग्री। डेविड एल। चांडलर द्वारा लिखित मूल। नोट: सामग्री शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।


जर्नल संदर्भ :

  1. ब्रितन डब्ल्यूएच बाघर, ह्यूग ओएच चर्चिल, याफांग यांग, पाब्लो जारिलो-हेरेरो। एक monolayer dichalcogenide में विद्युत ट्यूनेबल पी-एन डायोड के आधार पर ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक डिवाइसनेचर नैनोटेक्नोलॉजी, 2014; डीओआई: 10.1038 / nnano.2014.25