MITのエンジニアは、新しい半導体材料の作成において大きな進歩を遂げています

更新日: 4 年 2021 月 XNUMX 日

マサチューセッツ大学のエンジニア テクノロジー (MIT) は、彼らが新しいシリーズの最初の高品質の映画を作成したと報告しました。 半導体 材料。 研究の主任研究員であるラファエル・ジャラミロは、この偉業を長年追求してきたことから、この偉業を「シロイルカ」と呼んでおり、歴史が繰り返されると、複数の技術分野に影響を与える可能性があります。

マサチューセッツ工科大学(MIT)のエンジニアは、新しいシリーズの新しいシリーズで最初の高品質の映画を作成したと報告しました 半導体 材料。 研究の主任研究員であるラファエル・ジャラミロは、この偉業を長年追求してきたことから、この偉業を「シロイルカ」と呼んでおり、歴史が繰り返されると、複数の技術分野に影響を与える可能性があります。

他の一連の半導体の高品質の薄膜を作成する能力は、コンピューター、太陽電池、暗視カメラなどの出現をもたらしました。

Jaramilloは、新しい材料が導入された場合、最も重要な科学的進歩は、最高品質の材料が得られた場合にのみ達成できると指摘しました。 「低品質の資料を研究することは、しばしばそれらの科学的関心と技術的可能性の誤った否定につながります。」

さらに、彼は、この新しい半導体ファミリー、いわゆるカルコゲニドペロブスカイトは、太陽電池や照明に使用できると述べました。 しかし、彼は、半導体研究の歴史は、新しい半導体ファミリーが通常予測できない方法で発売されることを示していると指摘しました。

新しい材料は非常に安定した機能を備えており、安価で毒性のない要素でできているため、Jaramilloはその可能性に興奮しています。 Jaramilloのチームが作成したフィルムは、バリウム、ジルコニウム、硫黄で構成されていると報告されています。 それは典型的な真ちゅう化合物過酸化物である特定の結晶構造を持っています。 「材料を変えることで変更を加えることができます。 したがって、それは実際にはXNUMX回限りの材料ではなく、材料のファミリーです」とJaramillo氏は述べています。

この作品は、3年2021月XNUMX日にAdvanced Functional Materialsに掲載されました。Jaramilloの共著者には、材料科学工学部(DMSE)の博士研究員であり、論文の筆頭著者であるKevin Ye、MichaelXuのIdaSadeghiが含まれます。 DMSEの大学院生であるYifeiLiと、MITの材料科学工学部のJohnChipmanの准教授であるJamesM.LeBeauです。

Jaramilloらは、分子線エピタキシー(MBE)と呼ばれる手法を使用して、高品質の薄膜を成長させていると理解されています。 この技術は結晶成長の原子レベルの制御を可能にしますが、これを行うことは困難であり、新しい材料の成功を保証するものではありません。 Jaramilloは、それにもかかわらず、半導体技術の歴史はMBEを開発することの価値を示していると指摘し、「これが試してみる価値がある理由です」と述べています。

その名前が示すように、MBEは本質的に分子線を表面上の特定の原子配列に向けます。 この原子の配置は、放出された分子のテンプレートを提供し、分子がその上で成長できるようにします。 「これが、エピタキシャル成長が最高品質の膜を提供できる理由です。 これらの材料は成長する方法を知っています」とJaramilloは言いました。

別の要因により、この作業の難しさがさらに悪化しています。 Jaramilloは、この種の化学物質の製造は非常に困難であり、臭いがして装置がべたつくと指摘しました。 MBEは真空チャンバー内で実施する必要がありますが、Jaramilloは、当時は真空チャンバーに入っていなかったことを思い出しました。

研究に携わっていなかった東京工業大学の細野秀雄教授は、次のように述べています。 これは原子的に平坦な表面の結果であり、品質は非常に良好です。 太陽電池や緑色LEDなどの機器製造の実現が次の目標になると予測できます。」

現在、Jaramilloのグループは、材料をよりよく理解するための基本的な問題を探求することと、それらを太陽電池に統合することのXNUMXつの分野に焦点を当てています。

ハロゲン化物ペロブスカイトはMIT研究所のJaramilloの唯一の焦点では​​ありませんが。 「しかし、これは間違いなく私たちが最も誇りに思っているプロジェクトです。それは、最も多くの努力と最も遅れた満足を要したからです」とJaramilloは言いました。

マサチューセッツ工科大学(MIT)のエンジニアは、新しい一連の半導体材料で最初の高品質フィルムを作成したと報告しました。 研究の主任研究員であるラファエル・ジャラミロは、この偉業を長年追求してきたことから、この偉業を「シロイルカ」と呼んでおり、歴史が繰り返されると、複数の技術分野に影響を与える可能性があります。

他の一連の半導体の高品質の薄膜を作成する能力は、コンピューター、太陽電池、暗視カメラなどの出現をもたらしました。

Jaramilloは、新しい材料が導入された場合、最も重要な科学的進歩は、最高品質の材料が得られた場合にのみ達成できると指摘しました。 「低品質の資料を研究することは、しばしばそれらの科学的関心と技術的可能性の誤った否定につながります。」

さらに、彼は、この新しい半導体ファミリー、いわゆるカルコゲニドペロブスカイトは、太陽電池や照明に使用できると述べました。 しかし、彼は、半導体研究の歴史は、新しい半導体ファミリーが通常予測できない方法で発売されることを示していると指摘しました。

新しい材料は非常に安定した機能を備えており、安価で毒性のない要素でできているため、Jaramilloはその可能性に興奮しています。 Jaramilloのチームが作成したフィルムは、バリウム、ジルコニウム、硫黄で構成されていると報告されています。 それは典型的な真ちゅう化合物過酸化物である特定の結晶構造を持っています。 「材料を変えることで変更を加えることができます。 したがって、それは実際にはXNUMX回限りの材料ではなく、材料のファミリーです」とJaramillo氏は述べています。

この作品は、3年2021月XNUMX日にAdvanced Functional Materialsに掲載されました。Jaramilloの共著者には、材料科学工学部(DMSE)の博士研究員であり、論文の筆頭著者であるKevin Ye、MichaelXuのIdaSadeghiが含まれます。 DMSEの大学院生であるYifeiLiと、MITの材料科学工学部のJohnChipmanの准教授であるJamesM.LeBeauです。

Jaramilloらは、分子線エピタキシー(MBE)と呼ばれる手法を使用して、高品質の薄膜を成長させていると理解されています。 この技術は結晶成長の原子レベルの制御を可能にしますが、これを行うことは困難であり、新しい材料の成功を保証するものではありません。 Jaramilloは、それにもかかわらず、半導体技術の歴史はMBEを開発することの価値を示していると指摘し、「これが試してみる価値がある理由です」と述べています。

その名前が示すように、MBEは本質的に分子線を表面上の特定の原子配列に向けます。 この原子の配置は、放出された分子のテンプレートを提供し、分子がその上で成長できるようにします。 「これが、エピタキシャル成長が最高品質の膜を提供できる理由です。 これらの材料は成長する方法を知っています」とJaramilloは言いました。

別の要因により、この作業の難しさがさらに悪化しています。 Jaramilloは、この種の化学物質の製造は非常に困難であり、臭いがして装置がべたつくと指摘しました。 MBEは真空チャンバー内で実施する必要がありますが、Jaramilloは、当時は真空チャンバーに入っていなかったことを思い出しました。

研究に携わっていなかった東京工業大学の細野秀雄教授は、次のように述べています。 これは原子的に平坦な表面の結果であり、品質は非常に良好です。 太陽電池や緑色LEDなどの機器製造の実現が次の目標になると予測できます。」

現在、Jaramilloのグループは、材料をよりよく理解するための基本的な問題を探求することと、それらを太陽電池に統合することのXNUMXつの分野に焦点を当てています。

ハロゲン化物ペロブスカイトはMIT研究所のJaramilloの唯一の焦点では​​ありませんが。 「しかし、これは間違いなく私たちが最も誇りに思っているプロジェクトです。それは、最も多くの努力と最も遅れた満足を要したからです」とJaramilloは言いました。

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