Олово и кислород – очень знакомые элементы, и когда они объединяются определенным образом, чтобы превратиться в диоксид олова, материал может быть превращен в полупроводник. Полупроводники являются основой большинства наших технологий и составляют основу компьютерных микросхем, солнечных панелей и т. Д. С 1960-х годов диоксид олова нашел применение в промышленности, например, в датчиках газа и прозрачных электродах для солнечных устройств. Материал эффективен для этих вещей из-за своей высокой подвижности. Для большинства приложений чем выше, тем лучше.
Однако до сих пор высокая подвижность оксида олова существовала только в крупных объемных кристаллах.
«Мы продемонстрировали самую высокую подвижность тонкой пленки оксида олова из когда-либо достигнутых. Повышенная подвижность не только увеличивает проводимость, но и прозрачность материала », – сказал Шоичиро Накао, исследователь из химического факультета Токийского университета. "Как правило, прозрачность и проводимость не могут сосуществовать в материале.
Типичные прозрачные материалы, такие как стекло или пластик, являются изоляционными, тогда как проводящие материалы, такие как металлы, непрозрачны. Немногие материалы обладают прозрачной проводимостью – это очень интересно!"
Чем прозрачнее может быть полупроводник, тем больше света он пропускает. Накао и его команда создали тонкую пленку из оксида олова, которая пропускает видимый свет и ближний инфракрасный свет.
Это большое преимущество для эффективности преобразования энергии фотоэлектрических солнечных панелей, но другие применения могут включать улучшенные дисплеи с сенсорным экраном с еще большей точностью и скоростью отклика или более эффективные светодиодные фонари.
«Наш метод производства был ключом к созданию вещества с такими свойствами. «Мы использовали высоко сфокусированный лазер для испарения гранул чистого диоксида олова и осаждения или выращивания материала именно так, как мы хотели», – сказал Накао. «Такой процесс позволяет нам исследовать различные условия роста, а также способы введения дополнительных веществ. Это означает, что мы можем наделить полупроводники из диоксида олова высокой мобильностью и полезной функциональностью."