محققان آزمایشگاه ملی لاورنس برکلی با همکاری یک دانشمند ایرانی برای اولین بار، یک قانون ساده جذب نور را برای نیمه‌رسانای دو بعدی به نمایش گذاشته‌اند.

به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)،از سلولهای خورشیدی گرفته تا حسگرهای اپتوالکترونیکی و لیزر و دستگاههای تصویربرداری، بسیاری از فناوری‌های نیمه‌رسانای امروزی بر جذب نور تکیه دارند.

اکنون دکتر علی جاوه‌ای، دانشمند ایرانی در آزمایشگاه لاورنس برکلی و استاد مهندسی برق و علوم رایانه دانشگاه کالیفرنیا در برکلی با همکاری محققان دیگر با کار بر روی غشاهای فوق نازک نیمه‌رسانای آرسنید ایندیم، یک واحد کوانتومی جذب فوتون موسوم به « AQ,» را کشف کردند که باید در تمام نیمه‌رساناهای دوبعدی بطور کلی وجود داشته باشد.

این کشف نه تنها درک جدیدی از ویژگی‌های نوری نیمه‌رساناهای دو بعدی و چاههای کوانتومی ارائه کرده بلکه باید راه را برای فناوری‌های جدید اپتوالکترونیکی و فوتونیک هموار کند.

جاوه‌ای که یکی از دو مولف اصلی این پژوهش بوده، اظهار کرد: ما از غشاهای آرسنید ایندیم مستقل با ضخامت تا سه نانومتر را به عنوان یک سیستم ماده مدل برای کاوش دقیق ویژگی‌های جذب نیمه‌رساناهای دو بعدی به شکل عملکرد ضخامت غشا و ساختار نوار الکترون مورد استفاده قرار داده و دریافتیم که قدر جذب گام به گام در این مواد مستقل از جزئیات ضخامت و ساختار نوار آنهاست.

پژوهشهای پیشین نشان داده بود که گرافن، یک ورق دو بعدی کربن، از ارزش جهانی جذب نور برخوردار است. جاوه‌ای و همکارانش اکنون دریافته‌اند که یک قانون مشابه کلی برای تمام نیمه‌رساناهای دو بعدی وجود دارد.

این کشف با یک فرآیند منحصربفرد ممکن شده که جاوه‌ای و همکارانش ایجاد کردند و در آن، غشاهای نازک آرسنید ایندیون به یک زیرلایه شفاف برای نور (در اینجا به فلورید کلسیم) تبدیل شدند.

به گفته جاوه‌ای، این کار به ارائه غشاهای فوق نازک از آرسنید ایندیوم با ضخامت چند سلول پرداخت که نور را روی یک زیرلایه‌ای که قادر به جذب نور نیستف جذب می‌کند.

محققان سپس توانستند بر ویژگی‌های جذب نور این غشاها که از ضخامت سه تا 19 نانومتر برخوردار بودند، به عنوان تابعی از ساختار نوار و ضخامت سرمایه‌گذاری کنند.

این پژوهش در مجله مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شده است.

انتهای پیام