Memompa perovskit ke dalam platform semikonduktor
Semiconductor

Memompa perovskit ke dalam platform semikonduktor


“Lab on a chip” yang dirancang di KAUST terdiri dari beberapa perangkat optoelektronik berbasis perovskite pada satu chip silikon, yang mencakup fotodetektor, transistor, dioda pemancar cahaya, dan sel surya, misalnya. Kredit: KAUST; Heno Hwang

Injeksi cairan semikonduktor perovskit menciptakan kawat mikro untuk membangun perangkat optoelektronik yang berbeda pada satu chip silikon.

Bahan yang disebut perovskit dapat lebih mudah dimasukkan ke dalam platform semikonduktor berbasis silikon dengan menggunakan teknologi pemompaan mikrofluida yang dikembangkan di KAUST.

Perovskit yang saat ini sedang dieksplorasi untuk banyak aplikasi dalam teknologi baru adalah beragam bahan yang berbagi struktur kristal yang sama dengan mineral alami perovskit. Bahan semikonduktor ini sangat menjanjikan dalam berbagai aplikasi optoelektronik, seperti pemancar cahaya, sensor, dan sel surya.

Dibandingkan dengan semikonduktor tradisional, perovskit lembut dan tidak stabil. “Ini menyulitkan pola mereka menggunakan metode litografi standar,” kata ilmuwan material Iman Roqan di KAUST.

Tantangan yang dihadapi oleh Roqan dan rekan-rekannya adalah untuk mengadaptasi teknologi mikrofluida untuk memanipulasi solusi yang membawa perovskit untuk membuat kabel skala mikro semikonduktor.

Langkah pertama dalam prosedur ini adalah membuat pola saluran mikro yang diinginkan dalam wafer silikon menggunakan teknik interferensi laser. Inovasi utamanya adalah memompa larutan yang mengandung ion perovskit ke dalam saluran mikro ini, di mana perovskit mengeras ke dalam jaringan kabel semikonduktor.

Memompa perovskit ke dalam platform semikonduktor

Tim mengadaptasi teknologi mikrofluida untuk memanipulasi solusi yang membawa perovskit untuk membuat kabel skala mikro semikonduktor dan kemudian menciptakan pola saluran mikro yang diinginkan dalam wafer silikon menggunakan teknik interferensi laser. Kredit: KAUST; Heno Hwang

“Kami adalah peneliti pertama yang mencapai ini,” kata Roqan, menambahkan bahwa inovasi, yang sekarang telah dipatenkan, akan memungkinkan beberapa perangkat optoelektronik berbasis perovskite berbeda ditempatkan pada satu chip silikon. Misalnya, satu chip dapat mewujudkan sebuah photodetector, transistor, dioda pemancar cahaya dan sel surya untuk bertindak sebagai catu daya.

Untuk mendemonstrasikan potensi teknik tersebut, tim telah membangun sebuah photodetector berperforma tinggi.

“Tidak seperti opsi lain, metode fabrikasi kami sangat sederhana dan hemat biaya, sambil menghindari pembuatan bahan limbah,” kata Roqan. Beberapa logam yang digunakan dalam perovskit beracun, jadi menghindari pelepasannya ke lingkungan merupakan keuntungan yang signifikan.

Masih ada tantangan yang harus diatasi untuk maju dari tahap pembuktian konsep awal ini. Misalnya, tim bekerja untuk membawa stabilitas perangkat ke standar yang sesuai untuk aplikasi industri skala besar. Roqan berharap pekerjaan yang sedang dalam proses untuk mencapai hal ini kemungkinan besar akan mengarah pada paten lebih lanjut, sambil juga membangun perangkat demonstrasi yang lebih kompleks.

Salah satu area yang paling mungkin untuk pengembangan komersial adalah di bidang teknologi “lab on a chip” yang sedang berkembang. Ini dapat menggabungkan proses seperti penginderaan, pensinyalan, manipulasi cairan mikro dan pemisahan dan kombinasi kimiawi untuk mengecilkan banyak prosedur laboratorium yang digunakan dalam kedokteran dan biologi. Dengan miniaturisasi datang portabilitas, berpotensi membawa proses laboratorium pengujian penuh keluar dari lab dan ke dunia luar.


Cahaya biru berarti kemajuan besar untuk LED berbasis perovskit


Informasi lebih lanjut:
Bin Xin dkk. Strategi Cairan Mikropump untuk Fabrikasi Perangkat Berbasis Array Microwire Perovskite Tertanam dalam Platform Semikonduktor, Laporan Sel Ilmu Fisik (2021). DOI: 10.1016 / j.xcrp.2020.100304

Disediakan oleh Universitas Sains dan Teknologi Raja Abdullah

Kutipan: Memompa perovskites ke dalam platform semikonduktor (2021, 1 Maret) diambil pada 1 Maret 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-03-perovskites-semiconductor-platform.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten tersebut disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : http://54.248.59.145/