Нано структурные металлические покрытия позволяют электронным устройствам пропускать свет

Свет и электричество танцуют замысловатое танго в таких устройствах, как светодиоды, солнечные элементы или датчики. Новое антибликовое покрытие, разработанное инженерами в Университете Иллинойса в Urbana Champaign в сотрудничестве с исследователями из Массачусетского Университета в Lowell, позволяет пропускать свет, не мешая потоку электричества, - шаг, который может увеличить эффективность таких устройств.

Исследователи под руководством Даниэля Вассермана, профессора электротехники и вычислительной техники, опубликовали результаты своих разработок в журнале Advanced Materials.

На границе между двумя материалами, такими как полупроводник и воздух, всегда отражается какое-то количество света, говорит Вассерман. Это ограничивает эффективность оптоэлектронных устройств. Если свет излучается в проводнике, некоторые фракции этого света никогда не выйдут из материала полупроводника. В качестве альтернативы для датчика или солнечного элемента, некоторая часть этого света никогда не попадет на детектор и не будет собрана и превращена в электрический сигнал. Исследователи используют модель, названную формулой Френеля, чтобы описать отражение и передачу на границе между двумя материалами.

«Давно известно, что структурирование поверхности материала может увеличить передачу света», - говорит соавтор исследования Виктор Подольский, профессор Университета Массачусетса в Lowell. «Среди таких структур одна из наиболее интересных сходна со структурами, обнаруженными в природе, которая называется «глаз мотылька»: крошечные наноопоры, которые могут «побить» уравнение Френеля при определенных длинах волн и углах». Хотя такие структурированные поверхности помогают передаче света, они препятствуют электрической передаче, создавая барьер для электрического материала, находящегося снизу.

Исследователи продемонстрировали, что их технология, которая дает в результате металлическое покрытие примерно половины поверхности, может передавать около 90% света на или от поверхности.

Назад