Halide perovskitler, üstün optoelektronik özellikleri ve yüksek performanslı güneş pilleri, ışık yayan diyotlar ve lazerler gibi cihazlardaki potansiyel uygulamaları nedeniyle dikkatleri üzerine çeken bir malzeme ailesidir.
Bu malzemeler büyük ölçüde ince film veya mikron boyutlu cihaz uygulamalarına uygulanmıştır. Bu malzemeleri nano ölçekte hassas bir şekilde entegre etmek, çip üstü ışık kaynakları, fotodetektörler ve memristörler gibi daha da dikkat çekici uygulamaların önünü açabilir. Bununla birlikte, bu entegrasyonun sağlanması zor olmaya devam etti çünkü bu malzeme geleneksel imalat ve modelleme teknikleriyle zarar görebilir.
Bu engeli aşmak için, İLE araştırmacılar, tek tek halojenür perovskite nanokristallerinin, 50 nanometreden daha az bir mesafeye kadar (Bir kağıt yaprağı 100.000 nanometre kalınlığındadır.) konum üzerinde hassas kontrol ile gerektiğinde yerinde büyütülmesine izin veren bir teknik yarattı.
Nanokristallerin boyutu da bu teknikle tam olarak kontrol edilebilir, bu önemlidir çünkü boyut onların özelliklerini etkiler. Malzeme, istenen özelliklerle yerel olarak büyütüldüğünden, hasara yol açabilecek geleneksel litografik modelleme adımlarına gerek yoktur.
Teknik aynı zamanda ölçeklenebilir, çok yönlü ve geleneksel imalat adımlarıyla uyumludur, bu nedenle nanokristallerin işlevsel nano ölçekli cihazlara entegre edilmesini sağlayabilir. Araştırmacılar bunu, elektrikle etkinleştirildiğinde ışık yayan küçük kristaller olan nano ölçekli ışık yayan diyotlar (nanoLED’ler) dizilerini imal etmek için kullandılar. Bu tür diziler, optik iletişim ve hesaplama, lenssiz mikroskoplar, yeni tür kuantum ışık kaynakları ve artırılmış ve sanal gerçeklik için yüksek yoğunluklu, yüksek çözünürlüklü ekranlarda uygulamalara sahip olabilir.
Bir kitabın kıdemli yazarı Farnaz Niroui, “Çalışmamızın gösterdiği gibi, nanomalzemelerin işlevsel nanocihazlara entegrasyonu için yeni mühendislik çerçeveleri geliştirmek çok önemlidir” diyor. ABD Ulusal Bilim Vakfı-de yayınlanan desteklenen makale Doğa İletişimi.
“Bu teknikler, nano fabrikasyon, malzeme mühendisliği ve cihaz tasarımının geleneksel sınırlarını aşarak, maddeyi aşırı nano ölçekli boyutlarda manipüle etmemize izin vererek, ortaya çıkan teknolojik ihtiyaçları karşılamak için önemli olan geleneksel olmayan cihaz platformlarını gerçekleştirmemize yardımcı olabilir.”