"Ingenieure am Massachusetts Institute of Technologie (MIT) berichtete, dass sie die ersten hochwertigen Filme einer neuen Serie erstellt haben Halbleiter Materialien. Der leitende Forscher der Studie, Rafael Jaramillo, nannte dieses Kunststück seinen „weißen Wal“, weil er dieses Kunststück seit vielen Jahren verfolgt und wenn sich die Geschichte wiederholt, kann dies mehrere technische Bereiche betreffen.
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Ingenieure des Massachusetts Institute of Technology (MIT) berichteten, dass sie die ersten hochwertigen Filme einer neuen Serie von Halbleiter Materialien. Der leitende Forscher der Studie, Rafael Jaramillo, nannte dieses Kunststück seinen „weißen Wal“, weil er dieses Kunststück seit vielen Jahren verfolgt und wenn sich die Geschichte wiederholt, kann dies mehrere technische Bereiche betreffen.
Die Möglichkeit, hochwertige Dünnschichten aus anderen Halbleiterserien herzustellen, hat das Aufkommen von Computern, Solarzellen, Nachtsichtkameras usw.
Jaramillo wies darauf hin, dass bei der Einführung eines neuen Materials der wichtigste wissenschaftliche Durchbruch nur dann erzielt werden kann, wenn das hochwertigste Material gewonnen werden kann. „Die Erforschung minderwertiger Materialien führt oft dazu, dass ihr wissenschaftliches Interesse und ihr technologisches Potenzial fälschlicherweise geleugnet werden.“
Darüber hinaus sagte er, dass diese neue Halbleiterfamilie, sogenannte Chalkogenid-Perowskite, in Solarzellen und Beleuchtung verwendet werden können. Er wies jedoch darauf hin, dass die Geschichte der Halbleiterforschung zeigt, dass neue Halbleiterfamilien normalerweise auf unvorhersehbare Weise auf den Markt kommen.
Da das neue Material äußerst stabil ist und aus billigen, ungiftigen Elementen besteht, ist Jaramillo von seinem Potenzial begeistert. Es wird berichtet, dass der von Jaramillos Team erstellte Film aus Barium, Zirkonium und Schwefel besteht. Es hat eine spezifische Kristallstruktur, bei der es sich um ein typisches Messingverbindungsperoxid handelt. „Man kann Veränderungen bewirken, indem man die Zutaten verändert. Daher handelt es sich wirklich um eine Familie von Materialien und nicht nur um Einzelstücke“, sagte Jaramillo.
Diese Arbeit wurde am 3. November 2021 in Advanced Functional Materials veröffentlicht. Zu Jaramillos Co-Autoren gehören Ida Sadeghi, Postdoktorandin am Department of Materials Science and Engineering (DMSE), und der Erstautor der Arbeit, Kevin Ye, Michael Xu und Yifei Li, Doktoranden des DMSE, und James M. LeBeau, außerordentlicher Professor von John Chipman am Department of Materials Science and Engineering am MIT.
Es wird davon ausgegangen, dass Jaramillo und Kollegen eine Technik namens Molekularstrahlepitaxie (MBE) verwenden, um ihre hochwertigen Dünnfilme wachsen zu lassen. Diese Technologie ermöglicht die Kontrolle des Kristallwachstums auf atomarer Ebene, ist jedoch schwierig durchzuführen und garantiert nicht den Erfolg des neuen Materials. Jaramillo wies darauf hin, dass die Geschichte der Halbleitertechnologie trotzdem den Wert der Entwicklung von MBE zeige: „Deshalb ist es einen Versuch wert.“
Wie der Name schon sagt, richtet MBE im Wesentlichen einen Molekularstrahl auf eine bestimmte Anordnung von Atomen auf der Oberfläche. Diese Anordnung der Atome dient den ausgeschleuderten Molekülen als Vorlage und ermöglicht ihnen, darauf zu wachsen. „Aus diesem Grund können Sie durch epitaktisches Wachstum Filme höchster Qualität erhalten. Diese Materialien wissen, wie man wächst“, sagte Jaramillo.
Ein weiterer Faktor hat die Schwierigkeit dieser Arbeit noch verschärft. Jaramillo wies darauf hin, dass die Herstellung dieser Art von Chemikalien sehr schwierig sei, da sie riechen und die Ausrüstung klebrig machen würden. MBE muss in einer Vakuumkammer durchgeführt werden, aber Jaramillo erinnerte sich, dass sie zu diesem Zeitpunkt noch nicht in die Vakuumkammer gelangten.
Hideo Hosono, ein Professor am Tokyo Institute of Technology, der nicht an der Forschung beteiligt war, sagte: „Der Film (erstellt von Jaramillo et al.) zeigt ein spiegelglattes Bild. Das liegt an der atomar ebenen Oberfläche und der Qualität ist sehr gut. Wir können vorhersagen, dass die Realisierung von Anlagenbau wie Solarzellen und grünen LEDs das nächste Ziel sein wird.“
Derzeit konzentriert sich Jaramillos Gruppe auf zwei Bereiche: Erforschung grundlegender Fragen zum besseren Verständnis von Materialien und deren Integration in Solarzellen.
Obwohl der Halogenid-Perowskit nicht der einzige Fokus von Jaramillo im MIT-Labor ist. „Aber dies ist definitiv das Projekt, auf das wir am meisten stolz sind, weil es den größten Aufwand erforderte und die Befriedigung am längsten auf sich warten ließ“, sagte Jaramillo.
Ingenieure des Massachusetts Institute of Technology (MIT) berichteten, dass sie die ersten hochwertigen Filme einer neuen Reihe von Halbleitermaterialien hergestellt haben. Der leitende Forscher der Studie, Rafael Jaramillo, nannte dieses Kunststück seinen „weißen Wal“, weil er dieses Kunststück seit vielen Jahren verfolgt und wenn sich die Geschichte wiederholt, kann dies mehrere technische Bereiche betreffen.
Die Möglichkeit, hochwertige Dünnschichten aus anderen Halbleiterserien herzustellen, hat das Aufkommen von Computern, Solarzellen, Nachtsichtkameras usw.
Jaramillo wies darauf hin, dass bei der Einführung eines neuen Materials der wichtigste wissenschaftliche Durchbruch nur dann erzielt werden kann, wenn das hochwertigste Material gewonnen werden kann. „Die Erforschung minderwertiger Materialien führt oft dazu, dass ihr wissenschaftliches Interesse und ihr technologisches Potenzial fälschlicherweise geleugnet werden.“
Darüber hinaus sagte er, dass diese neue Halbleiterfamilie, sogenannte Chalkogenid-Perowskite, in Solarzellen und Beleuchtung verwendet werden können. Er wies jedoch darauf hin, dass die Geschichte der Halbleiterforschung zeigt, dass neue Halbleiterfamilien normalerweise auf unvorhersehbare Weise auf den Markt kommen.
Da das neue Material äußerst stabil ist und aus billigen, ungiftigen Elementen besteht, ist Jaramillo von seinem Potenzial begeistert. Es wird berichtet, dass der von Jaramillos Team erstellte Film aus Barium, Zirkonium und Schwefel besteht. Es hat eine spezifische Kristallstruktur, bei der es sich um ein typisches Messingverbindungsperoxid handelt. „Man kann Veränderungen bewirken, indem man die Zutaten verändert. Daher handelt es sich wirklich um eine Familie von Materialien und nicht nur um Einzelstücke“, sagte Jaramillo.
Diese Arbeit wurde am 3. November 2021 in Advanced Functional Materials veröffentlicht. Zu Jaramillos Co-Autoren gehören Ida Sadeghi, Postdoktorandin am Department of Materials Science and Engineering (DMSE), und der Erstautor der Arbeit, Kevin Ye, Michael Xu und Yifei Li, Doktoranden des DMSE, und James M. LeBeau, außerordentlicher Professor von John Chipman am Department of Materials Science and Engineering am MIT.
Es wird davon ausgegangen, dass Jaramillo und Kollegen eine Technik namens Molekularstrahlepitaxie (MBE) verwenden, um ihre hochwertigen Dünnfilme wachsen zu lassen. Diese Technologie ermöglicht die Kontrolle des Kristallwachstums auf atomarer Ebene, ist jedoch schwierig durchzuführen und garantiert nicht den Erfolg des neuen Materials. Jaramillo wies darauf hin, dass die Geschichte der Halbleitertechnologie trotzdem den Wert der Entwicklung von MBE zeige: „Deshalb ist es einen Versuch wert.“
Wie der Name schon sagt, richtet MBE im Wesentlichen einen Molekularstrahl auf eine bestimmte Anordnung von Atomen auf der Oberfläche. Diese Anordnung der Atome dient den ausgeschleuderten Molekülen als Vorlage und ermöglicht ihnen, darauf zu wachsen. „Aus diesem Grund können Sie durch epitaktisches Wachstum Filme höchster Qualität erhalten. Diese Materialien wissen, wie man wächst“, sagte Jaramillo.
Ein weiterer Faktor hat die Schwierigkeit dieser Arbeit noch verschärft. Jaramillo wies darauf hin, dass die Herstellung dieser Art von Chemikalien sehr schwierig sei, da sie riechen und die Ausrüstung klebrig machen würden. MBE muss in einer Vakuumkammer durchgeführt werden, aber Jaramillo erinnerte sich, dass sie zu diesem Zeitpunkt noch nicht in die Vakuumkammer gelangten.
Hideo Hosono, ein Professor am Tokyo Institute of Technology, der nicht an der Forschung beteiligt war, sagte: „Der Film (erstellt von Jaramillo et al.) zeigt ein spiegelglattes Bild. Das liegt an der atomar ebenen Oberfläche und der Qualität ist sehr gut. Wir können vorhersagen, dass die Realisierung von Anlagenbau wie Solarzellen und grünen LEDs das nächste Ziel sein wird.“
Derzeit konzentriert sich Jaramillos Gruppe auf zwei Bereiche: Erforschung grundlegender Fragen zum besseren Verständnis von Materialien und deren Integration in Solarzellen.
Obwohl der Halogenid-Perowskit nicht der einzige Fokus von Jaramillo im MIT-Labor ist. „Aber dies ist definitiv das Projekt, auf das wir am meisten stolz sind, weil es den größten Aufwand erforderte und die Befriedigung am längsten auf sich warten ließ“, sagte Jaramillo.
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