Matériaux optoélectroniques
2024-04-07
Enseignant assistant Ayoub Yousef Ahmed.
Centre de développement du bassin supérieur de l'Euphrate - Université d'Anbar.
L'optoélectronique est l'une des branches de l'électronique, car elle traite de la lumière principalement en termes d'émission, de détection et de détection de la lumière, telles que les lampes (LED), les cellules solaires, les transistors et les photodétecteurs. Ces dispositifs ou parties électroniques sont fabriqués à partir de matériaux tels que le silicium, les MWCNTs, les SWCNTs et le graphène, car ils ont la possibilité de convertir la lumière ou le rayonnement solaire qui tombe sur eux en énergie électrique ou vice versa. Dans cet article scientifique, nous examinerons certains matériaux optoélectroniques, en particulier le graphène, qui représente l'un des derniers épisodes de l'exploration moderne des matériaux carbonés (graphite, fullerène, CNT, MWCNTs, SWCNTs et graphène). Le carbone est disponible dans la nature comme source de graphite, de fullerène, de nanotubes de carbone et de graphène. La spectroscopie Raman et son développement après la découverte du laser ont aidé à faire avancer les études sur les matériaux carbonés, en particulier le graphène. Ils sont capables de nous fournir beaucoup d'informations et de détails, par exemple, l'épaisseur et la conductivité du graphène.
Les carbones ont traversé plusieurs étapes d'exploration depuis les années 1960, lorsque le graphite a émergé comme découvert par Arthur Moore et al. En 1985, le C60 a été découvert avec zéro dimension par Kroto et al., qui ont reçu le prix Nobel de chimie en 1996.
Certains matériaux dérivés de l'atome de carbone.
La découverte du fullerène (C60) a donné un élan aux scientifiques pour avancer dans la recherche et le développement, et depuis cette date, le nombre de chercheurs dans ce domaine n'a cessé d'augmenter. Les résultats de recherche en 1991 ont trouvé des nanotubes de carbone unidimensionnels (CNT) par Iijima..
Les CNTs sont la régularité du graphène en simple, double, multicouche et enroulé sur lui-même.. Les soi-disant SWCNTs, DWCNTs et MWCNTs) entraînent des propriétés inégalées qui peuvent être précieuses dans un large éventail d'utilisations telles que les utilisations électroniques et optoélectroniques. Les scientifiques et chercheurs ont poursuivi leurs recherches jusqu'à ce qu'ils voient le jour et découvrent les SWNTs en 1993. Les chercheurs ont continué leurs recherches jusqu'en 2004, lorsque Novoselov et al. ont révélé un matériau bidimensionnel, le graphène, qui se compose d'une couche, équivalente à un atome de graphite, qui était un réseau hexagonal obtenu de manière simplifiée et primitive, et cette méthode consiste à utiliser un morceau de ruban adhésif pour retirer des copeaux de graphite d'une feuille de graphite à cette époque. Le film est exfolié à l'aide de plus de ruban adhésif et appliqué sur plus de bandes de silice jusqu'à ce qu'une couche d'un atome d'épaisseur de graphite, c'est-à-dire de graphène, soit finalement laissée fixée à la puce.
Nanotubes à paroi unique, à double paroi et à paroi multiple Structure de réseau de carbone hexagonal pour le graphène.
D'autres méthodes de production de graphène existent mais sont moins couramment utilisées, y compris des méthodes pour produire jusqu'à 30 pouces carrés de graphène qui incluent l'implantation ionique, le dépôt de vapeur chimique, l'exfoliation en phase liquide et la croissance épitaxiale sur un substrat de carbure de silicium.. Le graphène a récemment suscité un grand intérêt parmi les scientifiques et les chercheurs en raison de ses propriétés distinctives et de son potentiel avec des utilisations ou applications nanoélectroniques.. Par conséquent, c'est une étoile montante rapide et elle est devenue une étoile brillante parmi les matériaux. Le nombre de publications académiques sur l'utilisation du graphène était si élevé qu'en 2013, il était estimé à plus de 40 publications par jour. Des études antérieures ont montré que le graphène a non seulement une conductivité élevée à température normale, car le transporteur de charge dans le graphène est extrêmement élevé et peut être utilisé dans des applications de transistors (FETs). Il possède également de nombreuses propriétés distinctives telles que la transparence optique allant jusqu'à 97,7 % et la flexibilité. Ces propriétés ont des avantages potentiels pour les électrodes transparentes dans les applications de cellules solaires et même le stockage de données tridimensionnelles et d'autres propriétés qui peuvent être utilisées dans la fabrication de composants électroniques qui ont ajouté à ce domaine de multiples propriétés pour les dispositifs futurs. Ajoutez à cela les grandes caractéristiques mécaniques et les caractéristiques de haute conductivité thermique.
#Centre_de_développement_du_bassin_supérieur_de_l'Euphrate.
Références :
1- Un mémoire de maîtrise - Mai 2017 (analyse des matériaux optoélectroniques) Ayoob yousif ahmed alqurqash.
2- Materials Today - Volume 17, Numéro 9 - Novembre 2014 (Une décennie de recherche sur le graphène : production, applications et perspectives) Edward P. Randviir, Dale A.C. Brownson et Craig E. Banks.
