«Во многих проектах по исследованию перовскитов применяется грязный и трудно контролируемый метод обработки раствора, — сказал Сэм Стрэнкс из Кембриджского университета, один из руководителей исследования. — Перейдя на обработку паром — тот же метод, который используется для обычных полупроводников, — мы можем добиться той же степени атомного контроля, но с гораздо более щадящими материалами».

Исследовательская группа использовала комбинацию трех- и двумерных перовскитов для выращивания кристаллов эпитаксиальным методом. Настолько точный контроль позволил ученым непосредственно наблюдать, как изменяется свет, излучаемый материалом, в зависимости от количества слоев в материале.

«Мы достигли уровня настраиваемости, о котором даже не подозревали, когда начинали, — сказал Ричард Френд, другой руководителей исследования. — Теперь мы можем определять, какой тип соединения нам нужен — тот, который удерживает заряды вместе, или тот, который их разделяет, — просто слегка меняя условия роста».

Как выяснилось, такой подход дает возможность проектировать соединения между слоями, чтобы контролировать, остаются ли электроны и дырки вместе или порознь — ключевой фактор, определяющий эффективность излучения света материалом, сообщает IE.

Ученые обнаружили, что могут регулировать разницу энергий между слоями более чем на полэлектронвольта, а в некоторых случаях продлить время жизни электронов и дырок до 10 с лишним микросекунд — гораздо дольше, чем обычно. Такой уровень точности, утверждают они, открывает путь к созданию масштабируемых высокопроизводительных устройств, использующих свет по-новому: от лазеров и детекторов до квантовых технологий следующего поколения.

Традиционные способы формирования слоев транспорта электронов не подходят для перовскитовых фотоэлементов, так как предполагают использование высокоэнергетических частиц и высокотемпературных сред. Метод реактивного плазменного осаждения, который разработала компания SHI из Японии — разновидность вакуумного напыления — намного более щадящий и дешевый.