A técnica de irradiação de pulso de baixa temperatura permite dispositivos optoeletrônicos flexíveis
Síntese PIS de filme PTE de grande área e caracterização. Crédito:Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-44970-4 A síntese de filmes finos de compostos inorgânicos metálicos normalmente requer processos de alta temperatura, o que dificulta suas aplicações em substratos flexíveis. Recentemente, uma equipe de pesquisa da City University of Hong Kong (CityUHK) desenvolveu uma técnica de irradiação pulsada que sintetiza uma variedade de filmes finos em um tempo extremamente curto sob temperatura ultrabaixa.
A estratégia aborda efetivamente as questões de compatibilidade e custo da síntese tradicional de alta temperatura, e os filmes termoelétricos preparados exibem excelente desempenho optoeletrônico na faixa do espectro visível e infravermelho próximo, o que é promissor para eletrônicos vestíveis e circuitos optoeletrônicos integrados.
"A fabricação escalonável de filmes é fundamental para atender aos requisitos dos dispositivos optoeletrônicos da próxima geração. Nosso progresso neste trabalho evita engenhosamente as dificuldades com as técnicas tradicionais de preparação de filmes finos, tornando-as mais amplamente aplicáveis para uso prático", disse o professor Johnny Ho, vice-presidente associado. -Presidente (Empresa) e Professor do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da CityU, que liderou o estudo.
A principal vantagem da técnica de síntese a baixa temperatura desenvolvida neste estudo é a sua aplicabilidade a vários substratos flexíveis. A equipe de pesquisa também fez uma descoberta intrigante sobre o efeito térmico desses substratos na resposta optoeletrônica dos filmes finos termoelétricos resultantes. Esta descoberta abre oportunidades para alcançar capacidades de detecção de amplo espectro.
O artigo, intitulado "Síntese por irradiação de pulso de calcogenetos metálicos em substratos flexíveis para melhor desempenho fototermelétrico", foi publicado na revista Nature Communications. .
Esquema da síntese de irradiação pulsada para filmes fototermelétricos altamente conformáveis. Crédito:Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-44970-4
A demanda por dispositivos optoeletrônicos flexíveis estimulou a necessidade de técnicas avançadas com alto rendimento e baixas temperaturas de processamento. No entanto, quando são necessários filmes cristalinos, são necessários processos adicionais de alta temperatura. Este requisito apresenta desafios significativos ao trabalhar com substratos termicamente instáveis e outros componentes do dispositivo.
Para superar esses obstáculos, a equipe de pesquisa desenvolveu um novo método de síntese de irradiação pulsada que atinge uma baixa temperatura de processamento e um tempo de reação ultracurto, superando as capacidades das técnicas convencionais.
Com o novo método para preparar filmes finos de sulfeto metálico em baixas temperaturas, esses detectores podem agora alcançar maior desempenho em substratos flexíveis adequados. Isso cria possibilidades interessantes para aplicações de imagens térmicas em monitoramento de segurança, detecção de incêndio, vigilância militar e outros campos.
Além disso, o efeito fototermelétrico permite a conversão de luz infravermelha invisível em sinais elétricos, abrindo caminho para aplicações em comunicações de alta velocidade e processamento de sinais ópticos.
Olhando para o futuro, os planos da equipe de pesquisa envolvem principalmente a otimização do desempenho e o ajuste de parâmetros, a expansão dos sistemas de materiais e a exploração da integração e viabilidade de aplicações práticas. Esses esforços visam aumentar ainda mais o potencial de filmes finos de compostos inorgânicos metálicos sintetizados em baixa temperatura e abrir caminho para a realização de dispositivos optoeletrônicos flexíveis avançados.
