Vad händer när du utsätter telluritglas för femtosekundlaserljus? Det är frågan som Gözden Torun vid Galatea-labbet vid Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, i samarbete med Tokyo Tech-forskare, siktade på att besvara i sitt examensarbete när hon gjorde upptäckten som en dag kan förvandla fönster till ett enda material som skördar och känner av ljus. enheter. Resultaten publiceras i Physical Review Applied .
Intresserade av hur atomerna i telluritglaset skulle omorganiseras när de exponerades för snabba pulser av högenergi femtosekundlaserljus, snubblade forskarna på bildandet av nanoskala tellur och telluroxidkristaller, båda halvledande material etsade in i glaset, exakt där glaset hade blivit utsatt. Det var eureka-ögonblicket för forskarna, eftersom ett halvledande material som utsätts för dagsljus kan leda till generering av elektricitet.
"Tellur är halvledande, baserat på detta fynd undrade vi om det skulle vara möjligt att skriva hållbara mönster på telluritglasytan som på ett tillförlitligt sätt kan inducera elektricitet när de utsätts för ljus, och svaret är ja", förklarar Yves Bellouard som driver EPFL:s Galatea Laboratory . "En intressant twist till tekniken är att inga ytterligare material behövs i processen. Allt du behöver är telluritglas och en femtosekundlaser för att göra ett aktivt fotokonduktivt material."
Med hjälp av telluritglas producerat av kollegor på Tokyo Tech, tog EPFL-teamet med sig sin expertis inom femtosekundlaserteknik för att modifiera glaset och analysera effekten av lasern. Efter att ha exponerat ett enkelt linjemönster på ytan av ett telluritglas med en diameter på 1 cm, fann Torun att det kunde generera en ström när det exponerades för UV-ljus och det synliga spektrumet, och detta tillförlitligt i månader.
"Det är fantastiskt, vi gör lokalt glas till en halvledare med hjälp av ljus", säger Yves Bellouard. "Vi förvandlar i huvudsak material till något annat, kanske närmar oss drömmen om alkemisten."
Mer information: Gözden Torun et al, Femtosekund-laser direktskrivande fotokonduktiva mönster på telluritglas, Physical Review Applied (2024). DOI:10.1103/PhysRevApplied.21.014008
Journalinformation: Fysisk granskning tillämpad
Tillhandahålls av Ecole Polytechnique Federale de Lausanne
