"Massachusetts Enstitüsü'ndeki mühendisler Teknoloji (MIT), yeni bir dizide ilk yüksek kaliteli filmleri yarattıklarını bildirdi. Yarıiletken malzemeler. Araştırmanın baş araştırmacısı Rafael Jaramillo, bu başarıyı "beyaz balinası" olarak adlandırdı çünkü uzun yıllardır bu başarının peşinde koşuyordu ve tarih tekerrür ederse birçok teknik alanı etkileyebilir.
"
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'ndeki (MIT) mühendisler, yeni bir serideki ilk yüksek kaliteli filmleri yarattıklarını bildirdi. yarıiletken malzemeler. Araştırmanın baş araştırmacısı Rafael Jaramillo, bu başarıyı "beyaz balinası" olarak adlandırdı çünkü uzun yıllardır bu başarının peşinde koşuyordu ve tarih tekerrür ederse birçok teknik alanı etkileyebilir.
Diğer yarı iletken serilerinin yüksek kaliteli ince filmlerini oluşturma yeteneği, bilgisayarların, güneş pillerinin, gece görüş kameralarının vb. ortaya çıkmasını sağlamıştır.
Jaramillo, yeni bir malzeme ortaya çıktığında en önemli bilimsel atılımın ancak en kaliteli malzeme elde edilebildiğinde sağlanabileceğine dikkat çekti. "Düşük kaliteli materyallerin araştırılması çoğu zaman bunların bilimsel ilgilerinin ve teknolojik potansiyellerinin yanlış bir şekilde inkar edilmesine yol açmaktadır."
Ayrıca kalkojenit perovskitler olarak adlandırılan bu yeni yarı iletken ailesinin güneş pillerinde ve aydınlatmada kullanılabileceğini söyledi. Ancak yarı iletken araştırmalarının geçmişinin, yeni yarı iletken ailelerinin genellikle öngörülemeyen şekillerde piyasaya sürüldüğünü gösterdiğine dikkat çekti.
Yeni malzemenin ultra kararlı özelliklere sahip olması ve ucuz, toksik olmayan elementlerden yapılmış olması nedeniyle Jaramillo, potansiyeli konusunda heyecan duyuyor. Jaramillo ekibinin oluşturduğu filmin baryum, zirkonyum ve kükürtten oluştuğu aktarılıyor. Tipik bir pirinç bileşiği peroksit olan özel bir kristal yapıya sahiptir. “Malzemeleri değiştirerek değişiklik yapabilirsiniz. Dolayısıyla bu sadece bir defaya mahsus değil, gerçekten bir malzeme ailesidir" dedi Jaramillo.
Bu çalışma 3 Kasım 2021'de Advanced Functional Materials dergisinde yayınlandı. Jaramillo'nun ortak yazarları arasında Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü'nde (DMSE) doktora sonrası araştırmacı olan Ida Sadeghi ve makalenin ilk yazarı Kevin Ye, Michael Xu yer alıyor. ve DMSE yüksek lisans öğrencileri Yifei Li ve MIT Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü'nde John Chipman'ın doçentlerinden James M. LeBeau.
Jaramillo ve meslektaşlarının yüksek kaliteli ince filmlerini büyütmek için moleküler ışın epitaksisi (MBE) adı verilen bir teknik kullandıkları anlaşılıyor. Bu teknoloji, kristal büyümesinin atomik düzeyde kontrol edilmesine izin verir, ancak bunu yapmak zordur ve yeni malzemenin başarısını garanti etmez. Jaramillo, buna rağmen yarı iletken teknolojisi tarihinin MBE'yi geliştirmenin değerini gösterdiğine dikkat çekerek, "Bu yüzden denemeye değer."
Adından da anlaşılacağı gibi MBE, esasen moleküler bir ışını yüzeydeki atomların belirli bir düzenlemesine yönlendirir. Atomların bu düzeni, dışarı atılan moleküller için bir şablon sağlar ve onların üzerinde büyümelerine olanak tanır. “Bu nedenle epitaksiyel büyüme size en yüksek kalitede filmleri sağlayabilir. Bu malzemeler nasıl büyüyeceğini biliyor" dedi Jaramillo.
Başka bir faktör bu çalışmanın zorluğunu daha da artırdı. Jaramillo, bu tür kimyasalların üretiminin çok zor olduğunu, kokacaklarını ve ekipmanı yapışkan hale getireceklerini belirtti. MBE'nin vakum odasında yapılması gerekiyor ancak Jaramillo, o sırada vakum odasına girilmediğini hatırlattı.
Araştırmada yer almayan Tokyo Teknoloji Enstitüsü'nden profesör Hideo Hosono şunları söyledi: "Jaramillo ve diğerleri tarafından yaratılan film, ayna pürüzsüzlüğünde bir görüntü gösteriyor. Bu, atomik olarak düz yüzeyin sonucudur ve kalitesi çok iyidir. Bundan sonraki hedefimizin güneş pilleri ve yeşil LED gibi ekipman imalatlarının gerçekleştirilmesi olacağını öngörebiliriz.”
Şu anda Jaramillo'nun grubu iki alana odaklanıyor: Malzemeleri daha iyi anlamak için temel konuları araştırmak ve bunları güneş pillerine entegre etmek.
Halojenür perovskit Jaramillo'nun MIT laboratuvarındaki tek odak noktası olmasa da. Jaramillo, "Fakat bu kesinlikle en çok gurur duyduğumuz proje çünkü en fazla çabayı ve en gecikmiş tatmini gerektirdi" dedi.
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'ndeki (MIT) mühendisler, yeni bir yarı iletken malzeme serisinden ilk yüksek kaliteli filmleri yarattıklarını bildirdi. Araştırmanın baş araştırmacısı Rafael Jaramillo, bu başarıyı "beyaz balinası" olarak adlandırdı çünkü uzun yıllardır bu başarının peşinde koşuyordu ve tarih tekerrür ederse birçok teknik alanı etkileyebilir.
Diğer yarı iletken serilerinin yüksek kaliteli ince filmlerini oluşturma yeteneği, bilgisayarların, güneş pillerinin, gece görüş kameralarının vb. ortaya çıkmasını sağlamıştır.
Jaramillo, yeni bir malzeme ortaya çıktığında en önemli bilimsel atılımın ancak en kaliteli malzeme elde edilebildiğinde sağlanabileceğine dikkat çekti. "Düşük kaliteli materyallerin araştırılması çoğu zaman bunların bilimsel ilgilerinin ve teknolojik potansiyellerinin yanlış bir şekilde inkar edilmesine yol açmaktadır."
Ayrıca kalkojenit perovskitler olarak adlandırılan bu yeni yarı iletken ailesinin güneş pillerinde ve aydınlatmada kullanılabileceğini söyledi. Ancak yarı iletken araştırmalarının geçmişinin, yeni yarı iletken ailelerinin genellikle öngörülemeyen şekillerde piyasaya sürüldüğünü gösterdiğine dikkat çekti.
Yeni malzemenin ultra kararlı özelliklere sahip olması ve ucuz, toksik olmayan elementlerden yapılmış olması nedeniyle Jaramillo, potansiyeli konusunda heyecan duyuyor. Jaramillo ekibinin oluşturduğu filmin baryum, zirkonyum ve kükürtten oluştuğu aktarılıyor. Tipik bir pirinç bileşiği peroksit olan özel bir kristal yapıya sahiptir. “Malzemeleri değiştirerek değişiklik yapabilirsiniz. Dolayısıyla bu sadece bir defaya mahsus değil, gerçekten bir malzeme ailesidir" dedi Jaramillo.
Bu çalışma 3 Kasım 2021'de Advanced Functional Materials dergisinde yayınlandı. Jaramillo'nun ortak yazarları arasında Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü'nde (DMSE) doktora sonrası araştırmacı olan Ida Sadeghi ve makalenin ilk yazarı Kevin Ye, Michael Xu yer alıyor. ve DMSE yüksek lisans öğrencileri Yifei Li ve MIT Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü'nde John Chipman'ın doçentlerinden James M. LeBeau.
Jaramillo ve meslektaşlarının yüksek kaliteli ince filmlerini büyütmek için moleküler ışın epitaksisi (MBE) adı verilen bir teknik kullandıkları anlaşılıyor. Bu teknoloji, kristal büyümesinin atomik düzeyde kontrol edilmesine izin verir, ancak bunu yapmak zordur ve yeni malzemenin başarısını garanti etmez. Jaramillo, buna rağmen yarı iletken teknolojisi tarihinin MBE'yi geliştirmenin değerini gösterdiğine dikkat çekerek, "Bu yüzden denemeye değer."
Adından da anlaşılacağı gibi MBE, esasen moleküler bir ışını yüzeydeki atomların belirli bir düzenlemesine yönlendirir. Atomların bu düzeni, dışarı atılan moleküller için bir şablon sağlar ve onların üzerinde büyümelerine olanak tanır. “Bu nedenle epitaksiyel büyüme size en yüksek kalitede filmleri sağlayabilir. Bu malzemeler nasıl büyüyeceğini biliyor" dedi Jaramillo.
Başka bir faktör bu çalışmanın zorluğunu daha da artırdı. Jaramillo, bu tür kimyasalların üretiminin çok zor olduğunu, kokacaklarını ve ekipmanı yapışkan hale getireceklerini belirtti. MBE'nin vakum odasında yapılması gerekiyor ancak Jaramillo, o sırada vakum odasına girilmediğini hatırlattı.
Araştırmada yer almayan Tokyo Teknoloji Enstitüsü'nden profesör Hideo Hosono şunları söyledi: "Jaramillo ve diğerleri tarafından yaratılan film, ayna pürüzsüzlüğünde bir görüntü gösteriyor. Bu, atomik olarak düz yüzeyin sonucudur ve kalitesi çok iyidir. Bundan sonraki hedefimizin güneş pilleri ve yeşil LED gibi ekipman imalatlarının gerçekleştirilmesi olacağını öngörebiliriz.”
Şu anda Jaramillo'nun grubu iki alana odaklanıyor: Malzemeleri daha iyi anlamak için temel konuları araştırmak ve bunları güneş pillerine entegre etmek.
Halojenür perovskit Jaramillo'nun MIT laboratuvarındaki tek odak noktası olmasa da. Jaramillo, "Fakat bu kesinlikle en çok gurur duyduğumuz proje çünkü en fazla çabayı ve en gecikmiş tatmini gerektirdi" dedi.
Bağlantılar: FF200R12KE3G 6MBI100L-060