半導體（例如尖晶石）

東京科學的研究人員可以開發尖晶石型半導體，該半導體可以在室溫下從紫色到橙色的光輻射，從而克服了對現代LED和陽光細胞有效性的限制。材料，（Zn，mg）SC₂和₄可以將其化學配置為在N型和P型的電導率之間切換，從而導致MOM Transition PN的未來設備。該通用半導體提供了一種實用的方法來開發更有效的LED和陽光元素。

LED，太陽元件和半導體激光器依賴於PN相互作用來進行操作，其中N型區域N型N型，富含電子和孔，重新組合或重新組合或重新組合以獲得LED發電，或者像Solar Elements一樣劃分為當前發電。這些過程的有效性取決於材料本身。 Arsenide Gaus（GAAS）有效地推薦了載體並散發光線，這使其非常適合LED，而矽在陽光並創造電流時會超過它，但光發射器很差。

研究人員一直在尋找可以提供更有效的LED，太陽元素和激光器的新材料。在最近的一項研究中，東京科學研究所的研究人員報告說，尖晶石（Zn，mg）Sulfide SC₂和₄以前，對於光電應用，它被忽略了，它是一種通用的半導體，能夠在室溫下從紫色到橙色的光彈出光。更重要的是，它可以配置為像N型或P型的半導體一樣行為，這使其適用於下一代LED和太陽元素的PN同型設備。

該研究小組領導Hidenori Khiramatsu教授和日本科學科學的實驗室“材料和結構”的Khanzav貓副教授，以及MDX研究中心的傑出教授Hideo Hosono（也是東京科學的名譽教授）。結果發表在 美國化學學會雜誌 2025年9月17日。

Hiramatsu著眼於“綠色差距”問題，這是LED的長期限制，Ingan和Algainp等材料在綠色區域失去了效率。他說：“我們的半導體材料適用於綠色輻射和光電應用。”他為下一代的LED和太陽元素提供了有希望的路徑。

在尖晶石類型的硫化物中，AB公式₂和₄該站點A忙於帶有空外軌道的重型陽離子，例如鋅，位於各向異性D的陽離子上⁰ 軌道，例如scandium和x位於帶有3p軌道的硫原子上。該位置導致從A位置陽離子軌道獲得的點γ處的最低傳導條，而價最大值則是由於淺顱骨硫硫而發生的。各向異性D的存在⁰ 現場B上的軌道更穩定了條帶的結構，抑制了其他KDOCHKA的價條，從而提供了直條紋。

未固定的ZNSC₂和₄ 在室溫下，他強烈地發射了橙色。當引入鎂而不是鋅時，可以根據替代程度將輻射從橙色轉移到綠色，甚至是藍色。該團隊還證明，通過在SC中引入少量鈦。³⁺ 該位點，或略微減少鋅含量，可以分別切換到N型或P型。

這種化學靈活性使得從非分配ZNSC的隔離狀態中調節九個階的電導率是可能的₂和₄ （2.5×10^-11 s/cm）到ZNSC中的半導體水平_1.84從_0.16和₄ （3.7×10^-5 S/cm）和Zn_0.9在₂和₄ （1.8×10^-2 s/cm），允許您同時將其用作太陽元素中的吸收層，也可以用作LED中的綠色發射層。

Khiramatsu說：“在本研究中確定的硫化物半導體符合陽光陽光的高效光吸收和LED中的綠燈的要求，這使他成為下一代光電設備的有力候選者。”