Рідкокристалічний антисольвент забезпечує стабільні нанокристали

Інноваційний метод POSTECH поліпшує виробництво перовскітних нанокристалів

Нещодавно команда дослідників з POSTECH, очолювана професорами Йонг-Кі Кімом та Йонг-Йонг Нохом, представила абсолютно новий підхід до створення високотехнологічних перовскітних нанокристалів (PNCs). Цей інноваційний метод має потенціал для значного покращення способів виготовлення напівпровідникових матеріалів, критичних для оптоелектронних пристроїв наступного покоління, таких як світлодіоди та сонячні панелі.

Особливістю цього підходу є надзвичайна однорідність та ефективність продукту, що дозволяє вирішити численні виклики традиційного синтезу. Це дослідження було здійснено в рамках співпраці між професорами з хімічного інженерії POSTECH та такими знаними науковцями, як аспірант Чунг-Хьонг Ім, д-р Мьонггеун Хан з Samsung Electronics і д-р Джісу Хонг з Принстонського університету. Їхні відкриття вже привернули увагу наукової спільноти та були опубліковані в матеріалі на сторінках журналу ACS Nano.

Потенціал перовскітних нанокристалів

Перовскітні нанокристали відомі своїми можливостями застосування у передових сонячних елементах та високоефективних дисплеях. Завдяки можливостям точного налаштування параметрів поглинання та емісії світла за допомогою зміни розмірів та форм частинок, PNCs можуть суттєво підвищити ефективність пристроїв. Проте, традиційні методи, такі як гаряче введення та повторна преципітація з лігандом (LARP), часто створюють неоднорідні частки через їх високу температуру синтезу та складні експериментальні умови. Це суттєво ускладнює їх промислове застосування, понижуючи загальну ефективність.

Новий підхід POSTECH

Для подолання цих викликів дослідники з POSTECH адаптував техніку LARP, замінивши традиційний антисольвент рідкими кристалами (LC). Ці рідини мають унікальні властивості, поєднуючи мобільність рідин і організаційність кристалів. Замінюючи антисольвент на LC, вдалося контролювати ріст PNCs, зупиняючи його при досягненні певної оптимальної довжини, що покращує упаковку лігандів, мінімізує поверхневі дефекти та значно поліпшує люмінесцентні властивості нанокристалів.

Професор Йонг-Кі Кім вказує: “Цей метод синтезу сумісний з існуючими технологіями, як-от обмін лігандами та мікрофлюїдна синтез, і здатен значно підвищити характеристики різних оптоелектронних пристроїв, включно з LED, сонячними елементами, лазерами та фотодетекторами.” Вражаючою перевагою технології є можливість створення однорідних нанокристалів у великих обсягах навіть при кімнатній температурі, що полегшує їх комерціалізацію.