Para Peneliti Telah Menjelaskan Sifat Cahaya Semikonduktor Halida
KALBARNEWS.CO.ID (RUSIA) - Para ilmuwan di Universitas St. Petersburg telah menetapkan sifat pendaran cahaya yang terjadi saat menyinari perovskit halida dengan berkas elektron. Alasannya terletak pada fitur kristal yang menyebabkan kristal memancarkan cahaya biru terang.
Senyawa hibrida dari klorin, timbal, dan kation metilamonium (MAPbCl3) merupakan salah satu perovskit halida yang digunakan dalam lampu LED. Kristal perovskit tersebut transparan, dan ketika energi ditransfer, kristal tersebut bersinar dalam rentang biru dan mendekati ultraviolet.
Semikonduktor Kristal biasanya dipelajari dengan cara menyinarinya dengan berkas elektron. Energi dari elektron yang datang diubah menjadi eksitasi kristal, dan kristal mulai bersinar (terjadi pendaran cahaya).
Untuk memahami mekanisme pendaran cahaya, kristal harus didinginkan hingga suhu rendah. Inilah yang dilakukan oleh para ilmuwan dari Laboratorium Kristalofotonik di SPbSU, yang mensintesis kristal MAPbCl3 dan mempelajari pendarannya pada suhu nitrogen cair (-196 ℃).
“ Spektrum luminesensi perovskit halida MAPbCl3 itu kompleks; kita dapat membedakan tiga pita spektral utama dalam spektrum ini. Para ilmuwan telah memperhatikannya sebelumnya, tetapi tidak ada pemahaman tentang apa yang terkait dengan luminesensi ini dan apa yang bergantung padanya. Penelitian kami telah memungkinkan kami untuk memahami masalah ini ,” – mengutip kutipan SPbSU dari Associate Professor Yuri Kapitonov.
Salah satu pita spektrum ternyata merupakan pendaran pengotor asing pada permukaan kristal, dan sisanya merupakan milik perovskit itu sendiri. Para ilmuwan menemukan bahwa salah satu pita ini merupakan pendaran eksiton – “atom buatan” yang tersedia dalam semikonduktor, dan yang kedua dikaitkan dengan cacat pada kristal.
Semikonduktor dengan cacat biasanya tidak berpendar, itulah sebabnya para ilmuwan harus berusaha keras untuk mendapatkan kristal bercahaya dengan kualitas dan kemurnian yang memadai. Namun, percobaan menunjukkan bahwa cacat pada perovskit halida mampu memancarkan pendaran biru terang.
“ Temuan tak terduga kami adalah kemampuan untuk mengatur ulang warna cahaya saat sampel disinari dengan elektron. Warna pendaran cahaya dapat berubah tanpa mengurangi intensitas, yang menunjukkan bahwa struktur cacat perovskit halida diatur ulang ke bentuk yang stabil. Pengaturan ulang tersebut dapat digunakan untuk menyempurnakan produk jadi yang terbuat dari perovskit halida, misalnya, LED ,” SPbSU mengutip Associate Professor Yuri Petrov. (Tim Liputan)
editor : Aan
