Сотрудники Национальной лаборатории Беркли (Berkeley Lab) показали, что одиночный нанопровод с гетеропереходом между двумя различными галоидными перовскитами, способен излучать различные яркие цвета с разрешением вплоть до 500 нм.

Данный нанопровод, полученный методом электроннолучевой литографии, может представлять дешевую альтернативу полупроводниковым нанокристаллам в дисплеях на квантовых точках. Кроме того, это исследование, по итогам которого опубликована статья в PNAS, создаёт предпосылки для новых приложений опто- и фотоэлектроники, для разработки сверхчувствительных фотодетекторов, нанолазеров и многого другого.

Авторы подчёркивают, что решетка галоидных перовскитов удерживается ионными, а не ковалентными связями.

«Мы можем легко поменять анионы в ионных связях, сохраняя при этом единый кристаллический порядок, что позволяет переконфигурировать структуру и состав материала, — сообщил Пэйдун Ян (Peidong Yang), старший научный сотрудник отдела материаловедения Berkeley Lab. — Именно поэтому галоидные перовскиты считают полупроводниками с мягкой решёткой».

В своей работе, ученые тестировали галоидные перовскиты цезия свинца. Стандартные методы нанотехнологий в сочетании с химическими техниками замещения галоидных анионов превращали это соединение в хлориды, бромиды и йодиды — каждый со своей длиной волны светового излучения.

Более того, они показали, что один нанопровод может содержать несколько гетеропереходов. Созданный таким образом пиксель диаметром 500 нм с гетеропереходами между йодидом, бромидом и хлоридом цезия свинца, при возбуждении ультрафиолетом мог одновременно светиться красным, зелёным и голубым, что в сумме давало любой оттенок видимого спектра.

Химический синтез из раствора таких мягких полупроводников с ионной решёткой намного проще, чем методы, используемые для изготовления традиционных коллоидных полупроводников. В отличие от них он происходит без нагрева до высоких температур и без вакуумной камеры.