當亞(ya) 碲酸鹽玻璃暴露在飛秒激光下時會(hui) 發生什麽(me) ?洛桑聯邦理工學院Galatea實驗室的Gözden Torun與(yu) 東(dong) 京工業(ye) 大學的科學家合作,在她的論文工作中試圖回答這個(ge) 問題,她的發現有朝一日可能將窗戶變成單一材料的光收集和傳(chuan) 感裝置。該研究成果發表在近期的《物理評論應用》上。
通過使用飛秒激光蝕刻半導體(ti) 圖案,將碲酸鹽玻璃轉化為(wei) “透明”的光能收集器。
科學家們(men) 對亞(ya) 碲酸鹽玻璃中的原子在暴露於(yu) 高能飛秒激光的快速脈衝(chong) 時會(hui) 如何重組感興(xing) 趣,偶然發現了納米級碲和氧化碲晶體(ti) 的形成,這兩(liang) 種半導體(ti) 材料都蝕刻在玻璃中,精確地位於(yu) 玻璃暴露的位置。這是科學家們(men) 的靈光一現,因為(wei) 暴露在日光下的半導體(ti) 材料可能會(hui) 導致發電。
示意圖:器件製備步驟(a)-(c)和光電導性表征方法(d)。
EPFL的Galatea實驗室負責人Yves Bellouard解釋道:“碲是半導體(ti) ,基於(yu) 這一發現,我們(men) 想知道是否可以在亞(ya) 碲酸鹽玻璃表麵寫(xie) 上耐久的圖案,當暴露在光線下時,可以可靠地誘導電流,答案是肯定的。這項技術的一個(ge) 有趣的變化是,在這個(ge) 過程中不需要額外的材料。你所需要的是亞(ya) 碲酸鹽玻璃和飛秒激光來製造一種有源光電導材料。”
使用東(dong) 京工業(ye) 大學同事生產(chan) 的亞(ya) 碲酸鹽玻璃,洛桑聯邦理工學院團隊利用他們(men) 在飛秒激光技術方麵的專(zhuan) 業(ye) 知識對玻璃進行改性,並分析激光的效果。在直徑1厘米的亞(ya) 碲酸鹽玻璃表麵暴露一個(ge) 簡單的線條圖案後,Torun發現,當將其暴露在紫外線和可見光譜下時,它可以產(chan) 生電流,並且可以持續數月。
伊夫·貝盧瓦說:“這太棒了,我們(men) 正在利用光將玻璃轉化為(wei) 半導體(ti) 。我們(men) 基本上是在將材料轉化為(wei) 其他物質,或許正在接近煉金術士的夢想。”
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