Сера поможет создать новые прозрачные проводники p-типа

Прозрачные проводники являются неотъемлемой частью для создания многих устройств, например, для сенсорных экранов и солнечных батарей. Иодид меди (CuI) может проводить электричество, оставаясь при этом прозрачным, но по своим характеристикам он уступает другим материалам. Исследователям из Университета Твенте удалось повысить проводимость CuI, сохранив при этом 75% его прозрачности.


Существует два типа прозрачных проводников: p-типа и n-типа. Сочетание обоих типов дает возможность создать полностью прозрачное устройство, но до сих пор p-типовые проводники отставали по проводимости по сравнению с их n-типовыми аналогами. Исследователи выяснили, что добавление 3% серы увеличивает проводимость CuI более чем в пять раз. Получившийся материал значительно улучшает показатель электропроводимости и пропускает более 75% видимого света.

Тонкие пленки меди с добавлением серы получают с помощью процесса, называемого импульсным лазерным напылением, в ходе которого сера создаёт «дефекты» в материале. Эти дефекты действуют как источники свободных электронных дырок и способствуют электрической проводимости материала.

Изучая свою разработку, исследователи обнаружили двойную функциональность серы: Во-первых, сера действует как катализатор, способствующий появлению свободных мест в меди. Во-вторых, высокое распределение серы на границах зерен приводит к образованию смешанных фаз в материале. Оба эти фактора влияют на проводимость электричества в легированной серой меди, что приближает нас к появлению полностью прозрачных устройств.