Nel frattempo, la scrittura laser diretta (DLW), basata sull’interazione tra luce e materia, è una tecnica di micro-pattern efficiente, senza contatto, senza maschera e risolta in profondità. Viene tipicamente eseguita accoppiando un raggio laser con un microscopio ad alta risoluzione per ridurre al minimo la macchia focale in uscita. La risoluzione di DLW dipende dal diametro della macchia focale di uscita e dalla risposta di soglia del materiale.

A seconda dei meccanismi di fabbricazione e delle risposte di soglia del materiale, la migliore risoluzione è solitamente compresa tra un paio e alcune centinaia di nanometri. La ricerca sul DLW approfondisce inoltre la comprensione fondamentale dei meccanismi di interazione tra luce e perovskiti, aprendo la strada alla progettazione di dispositivi optoelettronici con prestazioni migliorate.

In un articolo di revisione pubblicato su Light:Advanced Manufacturing , un team di scienziati, guidato dal professor Zhixing Gan del Center for Future Optoelectronic Functional Materials, Nanjing Normal University, Cina, e colleghi, hanno riassunto i recenti progressi della ricerca del DLW sulle perovskiti.

I meccanismi concreti di interazione tra laser e perovskite sono classificati in sei parti, tra cui ablazione laser, cristallizzazione indotta dal laser, migrazione ionica indotta dal laser, segregazione di fase indotta dal laser, fotoreazione indotta dal laser e altre transizioni indotte dal laser.

Quindi, si concentrano sulle applicazioni di queste perovskiti con micro/nanomodelli e strutture di array, come display, crittografia ottica delle informazioni, celle solari, LED, laser, fotorilevatori e lenti planari. Vengono evidenziati i vantaggi delle strutture modellate. Infine, vengono affrontate le sfide attuali per DLW sulle perovskiti e vengono anche avanzate le prospettive sui loro sviluppi futuri.

I laser sono uno strumento eccellente per manipolare, fabbricare ed elaborare nano-/microstrutture su semiconduttori con vantaggi unici di alta precisione, senza contatto, funzionamento facile, senza maschera. La DLW basata su diversi meccanismi di interazione tra laser e perovskiti è stata sviluppata grazie alla speciale struttura delle perovskiti.

Il meccanismo di interazione dettagliato dipende in modo sensibile dal laser, come lunghezza d'onda, impulso/CW, potenza e velocità di ripetizione, fornendo quindi uno strumento flessibile e potente per elaborare le perovskiti con nano o microstrutture controllate con precisione. L'ampia varietà di meccanismi di interazione determina il grande potenziale del DLW per varie applicazioni nella microelettronica, nella fotonica e nell'optoelettronica.

Laser di fabbricazione più economici e controllabili in modo flessibile, insieme alle proprietà optoelettroniche superiori della perovskite, porteranno un grande potenziale di applicazione per DLW sulle perovskiti. Attualmente è ancora in fase embrionale e prevede un enorme boom sia della ricerca fondamentale che della domanda industriale nel prossimo futuro.

Per il futuro sviluppo del DLW sulle perovskiti, è necessario risolvere alcuni colli di bottiglia tecnici cruciali, come la risoluzione della tecnica DLW, il tempo esistente delle fasi segregate e la tecnica del micropatterning su substrati flessibili, ecc. Le applicazioni delle perovskiti coprono quasi tutti i tipi di aree optoelettroniche e fotoniche, come sorgenti a fotone singolo, micro/nano laser, fotorilevatori, cancelli ottici, comunicazione ottica, guida d'onda e ottica non lineare.