RUSmicro

🇯🇵 Прогресс в области полупроводников на основе висмута



Сейчас в мире идет активный поиск материалов, которые можно было бы использовать в фотовольтаике. Этот поиск осложняется тем, что мало найти материал сам по себе, требуется еще разработать оптимальный процесс формирования пленок этого материала, а этот процесс порой занимает годы.



Исследователи в Университете Осаки разработали двухшаговый процесс производства оптоэлектронных материалов с хорошими морфологическими свойствами, а также с великолепными фоторезистивными характеристиками. Эти исследования опубликованы в Journal of Physical Chemistry Letters.



Bi2S3 относится к классу материалов, известных как халькогениды металлов, которые многообещающе выглядят с точки зрения перспектив использования их оптических и электронных свойств. В то же время качество функционирования фоточувствительных устройств на базе Bi2S3 во многом определяется методом, используемым в производстве пленки, в частности, многие из выявленных интересных качеств демпфируются низкой кристалличностью пленки. И даже если удается повысить степень ее кристалличности, зернистость может оказывать негативный эффект на качество работы кристалла, поэтому предпочтительны пленки с малой шероховатостью поверхности, но большим размером зерен.



По итогам краткого исследования более 200 различных материалов, было выявлено, что Bi2S3, это менее дорогой и менее токсичный материал, нежели те неорганические материалы (типа галогенидных первовскитов), которые сейчас применяются в фотовольтаики, при этом его можно обрабатывать так, чтобы не испортить его великолепные фотоэлектрические свойства.



Японские ученые разработали метод формирования двухслойной пленки в результате применения двухстадийного процесса - использование раствора (solution spin-coating), а затем кристаллизация. Кстати, этот процесс можно будет использовать для работы и с другими металл-сульфидными полупроводниковыми материалами. https://compoundsemiconductor.net/article/105342/Material_Progress_Around_Bismuth_Semiconductors