"Ingénieurs du Massachusetts Institute of Technologie (MIT) ont indiqué avoir créé les premiers films de haute qualité d'une nouvelle série de Semi-conducteurs matériaux. Le chercheur principal de l'étude, Rafael Jaramillo, a appelé cet exploit sa "baleine blanche" car il poursuit cet exploit depuis de nombreuses années, et si l'histoire se répète, cela peut affecter plusieurs domaines techniques.
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Des ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont indiqué qu'ils avaient créé les premiers films de haute qualité d'une nouvelle série de semi-conducteur matériaux. Le chercheur principal de l'étude, Rafael Jaramillo, a appelé cet exploit sa "baleine blanche" car il poursuit cet exploit depuis de nombreuses années, et si l'histoire se répète, cela peut affecter plusieurs domaines techniques.
La capacité de créer des films minces de haute qualité d'autres séries de semi-conducteurs a entraîné l'émergence d'ordinateurs, de cellules solaires, de caméras de vision nocturne, etc.
Jaramillo a souligné que lorsqu'un nouveau matériau est introduit, la percée scientifique la plus importante ne peut être réalisée que lorsque le matériau de la plus haute qualité peut être obtenu. "La recherche de matériaux de mauvaise qualité conduit souvent à de faux démentis de leur intérêt scientifique et de leur potentiel technologique."
En outre, il a déclaré que cette nouvelle famille de semi-conducteurs, appelée pérovskites à chalcogénure, peut être utilisée dans les cellules solaires et l'éclairage. Cependant, il a souligné que l'histoire de la recherche sur les semi-conducteurs montre que les nouvelles familles de semi-conducteurs sont généralement lancées de manière imprévisible.
Parce que le nouveau matériau a des capacités ultra-stables et est composé d’éléments bon marché et non toxiques, Jaramillo est enthousiasmé par son potentiel. On rapporte que le film créé par l'équipe de Jaramillo est composé de baryum, de zirconium et de soufre. Il a une structure cristalline spécifique, qui est un peroxyde typique du laiton. « Vous pouvez apporter des changements en changeant les ingrédients. Il s’agit donc vraiment d’une famille de matériaux, pas seulement de pièces uniques », a déclaré Jaramillo.
Ce travail a été publié dans Advanced Functional Materials le 3 novembre 2021. Les co-auteurs de Jaramillo incluent Ida Sadeghi, boursière postdoctorale au Département de science et d'ingénierie des matériaux (DMSE) et premier auteur de l'article, Kevin Ye, Michael Xu et Yifei Li, étudiants diplômés du DMSE, et James M. LeBeau, professeur agrégé de John Chipman au Département de science et d'ingénierie des matériaux du MIT.
Il est entendu que Jaramillo et ses collègues utilisent une technique appelée épitaxie par jet moléculaire (MBE) pour développer leurs films minces de haute qualité. Cette technologie permet un contrôle de la croissance cristalline au niveau atomique, mais cela est difficile à réaliser et ne garantit pas le succès du nouveau matériau. Jaramillo a souligné que malgré cela, l’histoire de la technologie des semi-conducteurs montre l’intérêt du développement du MBE : « C’est pourquoi cela vaut la peine d’essayer ».
Comme son nom l’indique, le MBE dirige essentiellement un faisceau moléculaire vers un arrangement spécifique d’atomes à la surface. Cet arrangement d’atomes fournit un modèle aux molécules éjectées et leur permet de s’y développer. « C'est pourquoi la croissance épitaxiale peut vous fournir des films de la plus haute qualité. Ces matériaux savent grandir », a déclaré Jaramillo.
Un autre facteur a encore exacerbé la difficulté de ce travail. Jaramillo a souligné que la fabrication de ce type de produits chimiques est très difficile, ils dégagent une odeur et rendent l'équipement collant. Les MBE doivent être effectués dans une chambre à vide, mais Jaramillo a rappelé qu'ils n'étaient pas entrés dans la chambre à vide à ce moment-là.
Hideo Hosono, professeur à l'Institut de technologie de Tokyo qui n'a pas participé à la recherche, a déclaré : « Le film (créé par Jaramillo et al.) montre une image miroir. C'est le résultat de la surface atomiquement plate et la qualité est très bonne. On peut prédire, la réalisation de la fabrication d'équipements tels que des cellules solaires et des LED vertes sera la prochaine cible.
Actuellement, le groupe de Jaramillo se concentre sur deux domaines : l'exploration de problèmes fondamentaux pour mieux comprendre les matériaux et leur intégration dans les cellules solaires.
Bien que la pérovskite halogénure ne soit pas le seul objectif de Jaramillo dans le laboratoire du MIT. "Mais c'est certainement le projet dont nous sommes le plus fiers car il a demandé le plus d'efforts et la gratification la plus tardive", a déclaré Jaramillo.
Des ingénieurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont indiqué avoir créé les premiers films de haute qualité dans une nouvelle série de matériaux semi-conducteurs. Le chercheur principal de l'étude, Rafael Jaramillo, a appelé cet exploit sa "baleine blanche" car il poursuit cet exploit depuis de nombreuses années, et si l'histoire se répète, cela peut affecter plusieurs domaines techniques.
La capacité de créer des films minces de haute qualité d'autres séries de semi-conducteurs a entraîné l'émergence d'ordinateurs, de cellules solaires, de caméras de vision nocturne, etc.
Jaramillo a souligné que lorsqu'un nouveau matériau est introduit, la percée scientifique la plus importante ne peut être réalisée que lorsque le matériau de la plus haute qualité peut être obtenu. "La recherche de matériaux de mauvaise qualité conduit souvent à de faux démentis de leur intérêt scientifique et de leur potentiel technologique."
En outre, il a déclaré que cette nouvelle famille de semi-conducteurs, appelée pérovskites à chalcogénure, peut être utilisée dans les cellules solaires et l'éclairage. Cependant, il a souligné que l'histoire de la recherche sur les semi-conducteurs montre que les nouvelles familles de semi-conducteurs sont généralement lancées de manière imprévisible.
Parce que le nouveau matériau a des capacités ultra-stables et est composé d’éléments bon marché et non toxiques, Jaramillo est enthousiasmé par son potentiel. On rapporte que le film créé par l'équipe de Jaramillo est composé de baryum, de zirconium et de soufre. Il a une structure cristalline spécifique, qui est un peroxyde typique du laiton. « Vous pouvez apporter des changements en changeant les ingrédients. Il s’agit donc vraiment d’une famille de matériaux, pas seulement de pièces uniques », a déclaré Jaramillo.
Ce travail a été publié dans Advanced Functional Materials le 3 novembre 2021. Les co-auteurs de Jaramillo incluent Ida Sadeghi, boursière postdoctorale au Département de science et d'ingénierie des matériaux (DMSE) et premier auteur de l'article, Kevin Ye, Michael Xu et Yifei Li, étudiants diplômés du DMSE, et James M. LeBeau, professeur agrégé de John Chipman au Département de science et d'ingénierie des matériaux du MIT.
Il est entendu que Jaramillo et ses collègues utilisent une technique appelée épitaxie par jet moléculaire (MBE) pour développer leurs films minces de haute qualité. Cette technologie permet un contrôle de la croissance cristalline au niveau atomique, mais cela est difficile à réaliser et ne garantit pas le succès du nouveau matériau. Jaramillo a souligné que malgré cela, l’histoire de la technologie des semi-conducteurs montre l’intérêt du développement du MBE : « C’est pourquoi cela vaut la peine d’essayer ».
Comme son nom l’indique, le MBE dirige essentiellement un faisceau moléculaire vers un arrangement spécifique d’atomes à la surface. Cet arrangement d’atomes fournit un modèle aux molécules éjectées et leur permet de s’y développer. « C'est pourquoi la croissance épitaxiale peut vous fournir des films de la plus haute qualité. Ces matériaux savent grandir », a déclaré Jaramillo.
Un autre facteur a encore exacerbé la difficulté de ce travail. Jaramillo a souligné que la fabrication de ce type de produits chimiques est très difficile, ils dégagent une odeur et rendent l'équipement collant. Les MBE doivent être effectués dans une chambre à vide, mais Jaramillo a rappelé qu'ils n'étaient pas entrés dans la chambre à vide à ce moment-là.
Hideo Hosono, professeur à l'Institut de technologie de Tokyo qui n'a pas participé à la recherche, a déclaré : « Le film (créé par Jaramillo et al.) montre une image miroir. C'est le résultat de la surface atomiquement plate et la qualité est très bonne. On peut prédire, la réalisation de la fabrication d'équipements tels que des cellules solaires et des LED vertes sera la prochaine cible.
Actuellement, le groupe de Jaramillo se concentre sur deux domaines : l'exploration de problèmes fondamentaux pour mieux comprendre les matériaux et leur intégration dans les cellules solaires.
Bien que la pérovskite halogénure ne soit pas le seul objectif de Jaramillo dans le laboratoire du MIT. "Mais c'est certainement le projet dont nous sommes le plus fiers car il a demandé le plus d'efforts et la gratification la plus tardive", a déclaré Jaramillo.
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