CÁC NHÀ KHOA HỌC TẠO RA CÁC TẤM SILIC CHỈ DÀY VÀI NGUYÊN TỬ CHO CÁC TẾ BÀO NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ CÁC MẠCH

Ngày 20/09/2017

Nguồn: Đại học Chicago

Trong nửa thế kỷ vừa qua, các nhà khoa học đã chế tạo màng silic mỏng bằng một số nguyên tử nhằm tạo ra các thiết bị điện tử nhỏ hơn và nhanh hơn. Tuy nhiên, đối với các bước đột phá tiếp theo, họ sẽ cần những cách mới để tạo ra các thiết bị thậm chí còn mạnh mẽ hơn.

Một nghiên cứu của các nhà nghiên cứu đại học Chicago, công bố vào ngày 20 tháng 9 trên tạp chí Nature, mô tả một phương pháp sáng tạo để làm cho các tấm chất bán dẫn chỉ dày vài nguyên tử. Kỹ thuật này cung cấp cho các nhà khoa học và kỹ sư một phương pháp đơn giản và tiết kiệm chi phí để tạo ra các lớp mỏng và đồng nhất từ các vật liệu này, giúp cho việc mở rộng ứng dụng cho các thiết bị từ pin mặt trời đến điện thoại di động.

Việc xếp chồng các lớp vật liệu mỏng cung cấp nhiều các khả năng tạo ra các thiết bị điện tử với các đặc tính độc đáo. Nhưng sản xuất những chi tiết như thế thì yêu cần quá trình phải tinh xảo và thật chính xác.

Jiwoong Park, giáo sư UChicago của Bộ Hóa học, viện nghiên cứu Molecular Engineering  và viện nghiên cứu  James Franck cho biết: “Quy mô của vấn đề chúng ta đang xem xét như sau hãy hình dung việc cố gắng để đặt một tấm silic phẳng được bao phủ bởi nhựa mà không gặp bất kỳ bong bóng khí trên bề mặt. Khi đó vật liệu chỉ dày vài nguyên tử, mọi nguyên tử rải rác là một vấn đề“.

Ngày nay, những lớp này được “phát triển” thay vì xếp chúng lên trên nhau. Nhưng điều đó có nghĩa là các lớp dưới cùng phải chịu được điều kiện thay đổi khắc nghiệt như nhiệt độ cao, trong khi những cái mới được thêm vào – một quy trình hạn chế các loại vật liệu để tạo ra chúng.

Nhóm của Park thay vào đó bằng cách làm các lớp riêng lẻ. Sau đó, họ đặt chúng vào một môi trường chân không, tách chúng ra và dán chúng lại với nhau, như các tờ giấy nhớ. Điều này cho phép các nhà khoa học làm các tấm liên kết với các liên kết yếu thay vì các liên kết đồng hóa trị mạnh hơn – gây trở ngại ít hơn giữa các bề mặt hoàn hảo giữa các lớp.

Kibum Kang, một cộng sự của nghiên cứu cho biết: “Các tấm silic được kiểm soát theo chiều dọc ở cấp nguyên tử, đặc biệt có chất lượng cao trên toàn bộ tấm silic”.

Kan-Heng Lee, một nghiên cứu sinh và đồng tác giả của nghiên cứu này, sau đó kiểm tra các tính chất điện của các tấm silic bằng cách đặt chúng vào các thiết bị và cho thấy các chức năng của chúng có thể được thiết kế theo kích thước nguyên tử, điều này có thể cho phép chúng sử dụng như là thành phần thiết yếu cho các chip máy tính trong tương lai.

Phương pháp này mở ra rất nhiều khả năng cho những tấm silic như vậy. Chúng có thể được làm trên mặt nước hoặc chất dẻo; chúng có thể được tách ra bằng cách nhúng chúng vào trong nước; và chúng có thể được chạm khắc hoặc vẽ bằng chùm ion. Các nhà nghiên cứu đang khám phá đầy đủ những gì có thể được thực hiện với phương pháp mà họ nói là đơn giản và hiệu quả.

Park cho biết: “Chúng tôi hy vọng phương pháp mới này sẽ đẩy nhanh việc phát hiện các vật liệu mới, cũng như cho phép sản xuất quy mô lớn”.

Translated by Hoang Thang

Trả lời

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Đăng xuất /  Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Đăng xuất /  Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Đăng xuất /  Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Đăng xuất /  Thay đổi )

w

Connecting to %s

Create a website or blog at WordPress.com

Up ↑

%d bloggers like this: