Геологи и химики Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с зарубежными коллегами впервые обнаружили уникальный фотоотклик в двумерном полупроводнике — трисульфиде мышьяка.
Материал, полученный из природного минерала российского месторождения, демонстрирует отличные фотоэлектрические свойства даже при слабом освещении, что делает его перспективным для создания энергоэффективных оптоэлектронных устройств.
Исследование проведено в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» и опубликовано в журнале Applied Materials Today.
Двумерные материалы обладают уникальными физическими, химическими и электронными свойствами, которые делают их идеальными для использования в электронике, сенсорах и катализе. Ученым ТПУ удалось выделить тонкие наночешуйки трисульфида мышьяка из минерала аурипигмента, который проявил уникальные свойства при воздействии света.
Наши исследования показали, что под действием даже слабого света трисульфид мышьяка значительно изменяет свои электронные свойства, но не проводит электрический ток, как это обычно происходит в случае других полупроводников. При воздействии света происходит перераспределение зарядов, что увеличивает поверхностный электрический потенциал до 80 мВ.
- Гарсия Бальса Аура Самид, научный сотрудник Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий
Для повышения чувствительности к свету исследователи создали гибридный материал, объединив трисульфид мышьяка с серебряными нанопроволоками. Эта комбинация увеличивает эффективность фотокаталитических процессов на 71%.
Профессор Рауль Родригес отметил, что открытие свойств ультратонких слоев минералов может стать основой для развития новых оптоэлектронных и фотокаталитических технологий в России.
Исследование было проведено при участии сотрудников Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, Инженерной школы природных ресурсов ТПУ, а также университетов Китая.
Источник: Минобрнауки РФ
Фото: ТПУ
