Новый вид кремния может найти применение в солнечных панелях и светодиодах

Новый вид кремния может найти применение в солнечных панелях и светодиодах

Вероятно вы бы не просматривали данный материал, если бы обращение не шла о кремнии. Это второй по распространенности материал на Земле и в один момент ключ к современным разработкам — он употребляется практически во всей электронике, таковой как компьютеры, сотовые телефоны, конечно тостеры а также холодильники.

Он так же употребляется при постройке, в составе керамики, грудных имплантах и множестве вторых областей.

А сейчас данный вездесущий элемент благодаря учёным университета Карнеги, каковые синтезировали новую аллотропную форму, названную Si24, может взять широкое распространение в ряде новых приложений.

Форма кремния с алмазной структурой, в большинстве случаев употребляющаяся в высоко технологичных отраслях, характеризуется таким свойством как непрямозонная полупроводимость, которым она отличается от полупроводников прямозонной чёртом, при которой для возбуждения электронов, находящихся в покое, нужно дополнительное действие.

Прямозонные полупроводники требуют всего два элемента — электрон и фотон — для передача импульса. Но непрямозонные требуют третий элемент — фонон, либо колебание решётки — потому, что минимальный энергетический уровень проводниковой связи и большой энергетический уровень валентной связи появляются при разных значениях момента.

Новая форма кремния есть квази-прямозонным материалом, что свидетельствует не только более действенную проводимость, чем у алмазно-структурированного кремния, он так же может поглощать и испускать свет — свойство, которое не было получено ни при каких обстоятельствах раннее.
Это свойство делает материал готовым к применению в солнечных панелях нового поколения, светодиодах и других полупроводниковых разработках.

Для получения Si24 исследователи для начала создали поликристаллическое соединение натрия и кремния Na4Si24 при помощи танталовых капсул, высокой температуры и полуторатонного многоступенчатого пресса, что неспешно разрешил достигнуть давления в 10 гигапаскаль.

После этого материал подвергся дегазации в вакууме при температуре в 400 градусов Кельвина в течении восьми дней, в следствии чего был взят чистый Si24 с открытой решеткой, названной цеолитоподобной структурой.

Из взятой структуры были произведены пяти-, шести- и восьмикомпонентные кремниевые кольца, через каковые смогут проходить молекулы и небольшие атомы, что возможно свидетельствует возможность применения для молекулярной фильтрации, кроме остальных применений.

Si24, по версиям учёных, может стать только вершиной айсберга новых материалов, приобретаемых при большом давлении. Ведущий исследователь Тимоти Стробель обрисовал это как полностью новый уровень энергетических материалов.

Стабильность новой структуры при атмосферном давлении свидетельствует, что такие способы производства при низком давлении, как химическое испарительное осаждение, возможно смогут разрешить перейти к широкомасштабному производству.

по данным carnegiescience.edu

🌑 ПОЧЕМУ СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ НЕ ОКУПАЮТСЯ БЕСПЛАТНАЯ ЭНЕРГИЯ ИГОРЬ БЕЛЕЦКИЙ


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: