科学家创造出具有吸引人的电子特性的薄膜

科学家创造了一种由硫化锆(BaZrS3)制成的薄膜，并证实这种材料具有理论家预测的吸引人的电子和光学特性。

这些薄膜结合了较强的光吸收能力和良好的电荷转移能力——这两个特性使它们非常适合光伏和发光二极管(LED)应用。

该大学物理学教授郝增博士说，例如，在太阳能电池板中，实验结果表明，太阳光转化为电能的效率远高于相同厚度的传统硅基材料。在布法罗文理学院。这可以降低太阳能的成本，尤其是因为即使新电影不完美，它们的性能也很出色。(曾解释说，几乎没有缺陷的材料通常制造成本更高。)

曾庆说：“几十年来，只有少数半导体材料被使用，硅是主要材料。“我们的薄膜打开了半导体研究新方向的大门。探索新材料类别潜力的机会。”

这项研究发表在11月的《纳米能源》杂志上。

UB博士魏秀成、许为第一作者。该项目由美国能源部(DOE)SunShot奖和美国国家科学基金会(NSF)可持续化学、工程和材料奖资助。太原师范大学、中国南方科技大学、西安交通大学、中国科学院都在中国。洛斯阿拉莫斯国家实验室；伦斯勒理工学院。

受理论预测启发的实验。

BaZrS3属于一种叫查耳根钙钛矿的材料，无毒，富含稀土化合物。

近年来，理论家已经计算出各种硫族化物钙钛矿应该表现出有用的电子和光学特性。这些预测引起了像曾梵志这样的实验主义者的兴趣和想象。

BaZrS3不是新材料。曾志研究了这个大院的历史，发现了可以追溯到20世纪50年代的情报。

他说：“它已经存在了半个多世纪。”“在早期的一项研究中，位于尼亚加拉瀑布的一家公司以粉末形式生产它。我认为人们不太关注这一点。”

然而，光伏和发光二极管等应用需要薄膜而不是粉末，因此曾的团队专注于此。

研究人员利用激光加热和钡锆氧化物来制作BaZrS3薄膜。蒸汽沉积在蓝宝石表面形成薄膜，然后通过称为硫化的化学反应转化为最终材料。

惠说：“传统上，半导体研究高度集中在常规材料上。”“这是一个探索新事物的机会。硫族钙钛矿与广泛研究的卤化物钙钛矿有一些相似之处，但它不会受到后者材料的毒性和不稳定性的影响。”

“现在我们有了由BaZrS3制成的薄膜，我们可以研究它的基本特性，以及如何在太阳能电池板、led、光学传感器和其他应用中使用它，”魏说。

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