Прозрачный, что ли? Ученые усовершенствовали электроды глубоким ультрафиолетом

Ученые из Токийского столичного университета разработали новый материал для электродов для использования в ультрафиолетовых светодиодах.

Для получения тонких пленок из сплава оксида олова и оксида германия с добавлением тантала исследователи применили передовую технику осаждения, обнаружив, что эти материалы обладают превосходной электропроводностью и беспрецедентной прозрачностью для ультрафиолетового излучения. Новые электроды окажут влияние на промышленность, поскольку те же длины волн используются в процессах стерилизации и при производстве микрочипов.

Глубокий ультрафиолетовый свет с длиной волны от 200 до 300 нанометров играет очень важную роль в промышленности и обществе. Его можно использовать для стерилизации воды и поверхностей за счет нейтрализации бактерий и вирусов, а также для полимеризации адгезивов, которые затвердевают под воздействием ультрафиолетового света. Что особенно важно, он используется в производстве самых современных полупроводниковых чипов и устройств.

Поскольку внедрение технологии глубокого ультрафиолета растет все больше и больше, ученые стремятся разработать светодиодные устройства, излучающие глубокий ультрафиолет, используя беспрецедентную энергоэффективность, масштабируемость и компактность светодиодных источников.

В светодиодах используются светоизлучающие слои, помещенные между парой прозрачных электродов, которые должны пропускать свет и проводить электричество. Хотя такие светодиоды уже существуют, имеющиеся материалы электродов пока не могут сочетать проводимость с оптимальной прозрачностью; они по-прежнему поглощают значительную часть ультрафиолетового света.

Теперь команда под руководством профессора Ясуши Хиросе из Токийского столичного университета разработала тонкопленочный прозрачный электрод с отличной проводимостью и, что особенно важно, беспрецедентной прозрачностью для глубокого ультрафиолета. Они объединили широко используемый компонент прозрачных электродов, оксид олова, и смешали его с оксидом германия, материалом с похожей кристаллической структурой, но более высокой прозрачностью.

Эти два материала обычно не растворяются друг в друге, поэтому команда использовала импульсное лазерное осаждение — метод, позволяющий осаждать нерастворимые материалы вместе без их самопроизвольного разделения на отдельные области. Они показали, что пропускание глубокого ультрафиолета (доля пропускаемого света) становится все лучше и лучше по мере добавления оксида германия. Добавив немного тантала, они также улучшили электропроводность пленок.

Полученные пленки показали низкое удельное сопротивление и одни из лучших показателей пропускания ультрафиолетового света среди всех известных электродных материалов, включая наиболее распространенный прозрачный электродный материал — оксид индия-олова.

Важно отметить, что пленки могут быть сформированы на подложках из нитрида алюминия с помощью кристаллического «затравочного» слоя оксида олова. Нитрид алюминия является ключевым материалом для светодиодов глубокого ультрафиолетового излучения; совместимость новых пленок тантал-олово-германиевого оксида с нитридом алюминия делает научную работу чрезвычайно перспективной для реального применения в следующем поколении источников света для чипов.

Результаты опубликованы в издании Chemistry of Materials.

22.01.2023


Подписаться в Telegram



Хайтек

Science Advances: Ученые научились предсказывать водородное охрупчивание
Science Advances: Ученые научились предсказывать водородное охрупчивание

При выборе материала для инфраструктурных...

В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ

Образовательное пространство Технологическое м...

Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм
Physical Review Letters: Ученые описали альтернативный магнетизм

Магнитные материалы традиционно классифицируют...

Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу
Nature: Международная группа ученых решает сложную физическую задачу

Сильно взаимодействующие системы играют важную...

В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом

С помощью большой языковой модели инженеры Мас...

Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах

Исследовательская группа, работающая в UN...

Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий

Когда речь заходит о сверхпроводящих куби...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
Учёные МИСИС и ИФХЭ РАН разработали быстрый и дешёвый метод получения вольфрама
Учёные МИСИС и ИФХЭ РАН разработали быстрый и дешёвый метод получения вольфрама
Казанский студент намерен разработать умные очки в 3 раза дешевле аналогов
Казанский студент намерен разработать умные очки в 3 раза дешевле аналогов
Учёные предлагают контролировать москитов с помощью генетической селекции
Учёные предлагают контролировать москитов с помощью генетической селекции
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
На российском рынке труда — дефицит инженеров и конструкторов на производстве
На российском рынке труда — дефицит инженеров и конструкторов на производстве
ANZJ of Public Health: Пары сварки подвергают сварщиков риску развития рака
ANZJ of Public Health: Пары сварки подвергают сварщиков риску развития рака
Казанские ученые выяснили, что русский язык позитивнее английского
Казанские ученые выяснили, что русский язык позитивнее английского
AIChE Journal: Инженеры исследуют расширение интеллекта для большей безопасности
AIChE Journal: Инженеры исследуют расширение интеллекта для большей безопасности

Новости компаний, релизы

U-NOVUS 2024: технологическое развитие России немыслимо без университетов и инвестиций бизнеса в техпред
Новая "Кантиана" поможет студентам быстрее адаптироваться к калининградскому климату
Российские ученые предложили тушить пожары с помощью газогидратного огнетушителя
Биохимики СПбГУ выяснили, что гипоксия плода в сочетании со стрессом матери может приводить к никотиновой зависимости
В России начинает работу фонд для нуждающихся в сложном высокотехнологичном лечении