Znanstvenici čine atomske debele Post-Itove bilješke za solarne ćelije i krugove

Filmovi sa prevodom - Haker (2015) (Lipanj 2019).

Anonim

Tijekom posljednjih pola stoljeća, znanstvenici su obrija silicijskih filmova dolje do samo wisp atoma u potrazi za manjim, brže elektronike. Za sljedeću skupinu otkrića, ipak, trebat će vam nove načine za izgradnju još sitnijih i moćnijih uređaja.

Studija koju su vodili istraživači UChicago, objavljenoj 20. rujna u prirodi, opisuje inovativnu metodu za stvaranje hrpe poluvodiča samo nekoliko atoma. Ova tehnika nudi znanstvenicima i inženjerima jednostavnu, ekonomičnu metodu za izradu tankih, ravnomjernih slojeva tih materijala, koji bi mogli proširiti mogućnosti za uređaje od solarnih ćelija do mobitela.

Slaganje tankih slojeva materijala nudi niz mogućnosti za izradu elektroničkih uređaja s jedinstvenim svojstvima. No, proizvodnja takvih filmova je delikatan proces, s malo prostora za pogreške.

"Ljestvica problema na kojem gledamo jest zamisliti da pokušavamo postaviti plosnati plastični omot veličine Chicaga, a da ne dobivaju nikakve mjehuriće zraka", rekao je Jiwoong Park, profesor UChicagoa s Odsjekom za kemiju, Institut za molekularnu inženjering i Institut James Franck, koji je vodio studiju. "Kad je materijal samo djelić atoma, svaki mali zalutalni atom je problem."

Danas se ti slojevi "uzgajaju" umjesto da ih se slagaju jedan na drugi. Ali to znači da se dno slojevi moraju podvrgnuti otežanim uvjetima rasta kao što su visoke temperature dok se dodaju novi - proces koji ograničava materijale s kojima ih treba napraviti.

Parkov tim umjesto toga napravio je filmove pojedinačno. Zatim su ih stavili u vakuum, skinuli ih i zagrlili jedni druge, kao što su Post-It bilješke. To je omogućilo znanstvenicima da filmove koji su bili povezani s slabim vezama umjesto jačih kovalentnih veza - manje ometajući savršene površine između slojeva.

"Filmovi, vertikalno kontrolirani na atomskoj razini, izuzetno su visokokvalitetni u odnosu na cijele ploče", rekao je Kibum Kang, poslijedoktorski suradnik koji je bio prvi autor studije.

Kan-Heng Lee, diplomski student i prvi autor studije, zatim je testovao električna svojstva filmova tako što ih je postavio na uređaje i pokazao da njihove funkcije mogu biti dizajnirane na atomskoj skali, što bi im omogućilo da služe kao bitni sastojak za buduće računalne čipove.

Metoda otvara mnoštvo mogućnosti za takve filmove. Mogu se izrađivati ​​na vrhu vode ili plastike; oni se mogu odvojiti tako da ih uranjaju u vodu; i mogu biti rezbareni ili oblikovani ionskom zrakom. Istraživači istražuju cijeli raspon onoga što se može učiniti s metodom, za koju kažu da je jednostavna i isplativa.

"Očekujemo da će ova nova metoda ubrzati otkrivanje novih materijala, kao i omogućiti proizvodnju velikih razmjera", rekao je Park.

menu
menu