Ett team av forskare knutna till ett stort antal institutioner i Kina har realiserat direkt litografi av sammansättningsavstämbara perovskitnanokristaller inuti glas. I deras artikel publicerad i tidskriften Science , beskriver gruppen sina experiment som involverade direkt litografi av färgade perovskit nanokristaller (PNC) vilket resulterade i önskade mönster.

Perovskiter är en typ av mineral som har vissa önskvärda egenskaper, såsom optiska egenskaper som gör dem användbara för att skapa bränsleceller och elektroniska enheter, såsom katoder och lysdioder. Men, som forskarna noterar, innebär bearbetning av mineralerna vanligtvis användning av speciella lösningar, vilket de vidare noterar leder till låg strukturell stabilitet. De noterar också att nyligen tidigare arbete med att införliva NC i glas har använts för att få fotonisk funktionalitet från mineralerna, men det har varit utmanande att genomföra. I denna nya ansträngning har forskarna utvecklat ett nytt tillvägagångssätt - med hjälp av ultrasnabba laserpulser för att utföra 3D-direkt litografi av sammansättningsavstämbara perovskite NC:er. I deras tillvägagångssätt användes en laser för att värma glaset vilket också ökade trycket – resultatet var flytande nanofasseparation.

Forskarna använde oxidglas gjorda av bly, cesium och halogenid som hade bearbetats för att avlägsna föroreningar. De använde sedan en trial-and-error-metod för att finjustera lasern eftersom den inducerade en struktur inuti glasprovet. De använde sedan lasern för att etsa in 3D-mönster i glaset. De första försöken involverade etsning av pixelpunkter med olika emissionsvåglängder, vilket demonstrerade möjligheten att använda tekniken för att göra mikrometerstora lysdioder. Forskarna följde upp det genom att etsa tredimensionella färgmönster som inkluderade bilder av bokstäver, siffror och symboler. De etsade också flerfärgade arrayer för att demonstrera möjligheten att använda sin teknik för att skapa glasbaserade minnesenheter.

Forskarna noterar att etsningsprocessen kan modifieras genom att ändra tidpunkten för pulslasern. De noterar också att processen kan användas för att skapa material för användning i optiska applikationer genom att etsa mönster med önskad våglängdsjustering. De påpekar också att de producerade produkterna är mycket mer stabila än de som används med lösningsetsning – även när de utsätts för temperaturfluktuationer eller andra miljöförhållanden. + Utforska vidare

Litografi med två strålar med superupplösning som används för att skapa 3D-fotoniska "gyroid" nanostrukturer

© 2022 Science X Network