Наношипы повышают эффективность устройств на основе германия
По словам исследователей из америки, лазерное текстурирование германиевых поверхностей может разрешить создать новое поколение высокоэффективных фотодетекторов, электронных эмиттеров и солнечных элементов.
По аналогии с микроструктурированным кремнием, учёные создали германиевую поверхность, покрытую наношипами, каковые придают ей новые свойства. В частности, структурированная поверхность увеличивает эффективность детектора за счёт снижения поглощения и повышения света его отражения.
Для таковой поверхности авторы работы подвергали куски германиевой подложки действию импульсов титан-сапфирового лазера с длиной волны 800-нм и мощностью 1.4 мДж. Импульсы длительностью 130 фс создавались с частотой 1 кГц и «сканировали» поверхность примера. Вся процедура проводилась в воздухе гексафторида серы – газа с хорошими изолирующими и теплопроводными особенностями.
Рис. 1. Наношипы под микроскопом
Изучение поверхности в сканирующем электронном микроскопе продемонстрировало, что на ней образуются конические структуры с диаметром основания около 5 мкм, высотой 10–15 мкм и с вершиной диаметром 100 нм. Вершину возможно заострить дальше непродолжительным химическим травлением, за 10 секунд уменьшающим её радиус до 10 нм.
Фаворит группы из Университета Вирджинии (University of Virginia) Мул Гупта (Mool Gupta) заявляет, что процесс лазерной обработки поверхности может легко быть автоматизирован. Кроме того в случае если пригодится применение высоковакуумной техники (к примеру, для контролирования уровня примесей), несложная совокупность загрузки примера разрешила бы скоро обрабатывать громадные количества.
на данный момент несколько пробует лучше осознать образование таких наношипов в ходе лазерного текстурирования. самые важными параметрами являются поток лазерного излучения, число лазерных импульсов, давление газа и скорость сканирования примера.
Василий Артюхов
