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科学网—黑硅的故事
来源:欧宝体育下载app苹果版    发布时间:2023-06-03 14:55:34

  “黑硅”( black silicon)是电子工业一种革命性的新资料,它将对超活络传感器、光伏电池等技能发生深远的影响。

  据《》报导,10月13日,美国哈佛大学将黑硅的专利颁发美国马萨诸塞州的SiOnyx公司。该公司现在已募集了1100万美元的危险资金。

  在美国哈佛大学物理学家艾瑞克马兹尔(Eric Mazur)看来,假如没有他和他的研讨团队的着力坚持,也就不行能有黑硅这种新资料的发现。他以为,美国许多政府部门在赞助科技项目时现已变得越来越狭窄,相似黑硅这样的方向很难取得支撑。艾瑞克马兹尔表明,其本身的经历和领会足以为给美国科技开展供给资金支撑的相关政府部门供给一个经验。

  艾瑞克马兹尔以为,赞助的方向日益专心的确有其本身的优势,其中之一便是很快可以取得报答。不过,在当今的研讨环境中,假如这样做的话,就会像思科上一任首席技能官朱迪思埃斯特林(Judith L. Estrin)在其新书《弥合立异缺口》中所写的那样:“很难希望有意想不到的收成。”

  艾瑞克马兹尔所带领的团队本来承受美国陆军研讨安排的赞助,研讨各类金属外表的催化反应。不过,到上世纪90年代晚期时,马兹尔开端探究其他课题。“我对金属现已感到厌恶,并且忧虑该安排所供给的资金不再持续。”马兹尔说,“我并未多加思索,就开端写下新的研讨方案。实践上,当我写的时分,我也不知道自己究竟要干什么。”但是,即便这一研讨并不会马上发生实践的功效,他仍是再次取得了美国陆军研讨安排的赞助。

  在单独研讨了几年之后,马兹尔又辅导他的研讨生詹姆斯凯瑞(James Carey)研讨自己的构思,终究经过极强力的激光束照耀硅晶片而取得了黑硅。据悉,在这一过程中,所需求的激光功率相当于太阳在一会儿照耀地球外表的一切光的能量。一起,在直觉引导下,马兹尔和他的团队还运用半导体工业常用的六氟化硫(sulfur hexafluoride)气体来进行蚀刻。

  如此制造出的硅晶片,用肉眼观看呈黑色。不过,当马兹尔等人运用电子显微镜仔细检查新资料时,发现其外表覆满了超细的钉状物。

  正如玻璃纸 (cellophane)、 特富龙(Teflon)、甜味素阿斯巴甜(aspartame)等的发现相同,该项意图研讨者开端也不知道自己能找到什么。这再次证明,许多发明创造都是依托某种偶尔事情或直觉而发生的。

  “在科学研讨中,最激动人心的表情不是欣喜若狂地惊呼“发现了!”而是万分惊讶的“啊?”SiOnyx公司董事会成员迈克尔霍利(Michael Hawley)以为。

  到现在,黑硅已被发现对光极端活络。SiOnyx公司创办者之一的詹姆斯凯瑞表明,与传统硅晶片制造的感测器比较,黑硅晶片对光的活络度要提高100到500倍。现在该资料已挨近商业化量产,一开端最可能用于夜视体系。

  马兹尔现在也是SiOnyx公司的投资者之一,并担任其科学顾问团主席。其团队的研讨成果已导致不少学术及企业研讨团队进一步探究这一资料。到现在为止,已发现黑硅能吸收的可见光比一般的硅片多一倍。此外,它还有才能发现红外线,而这一点是现在的硅探测器做不到的。

  SiOnyx公司已作为其他公司的技能开发渠道,开端商业化量产根据感应器的的晶片,并把制品运用于下一代红外线成像体系中。

  SiOnyx公司首席执行官史蒂夫赛勒(Stephen Saylor)表明,根据该技能低成本、高活络度的优势,必将招引专心于科研和医疗成像商场的企业的留意,未来还可能进军产量数十亿美元的数码相机和摄像商场。现在在该商场上,传统的硅资料和CCD(电荷耦合器件图画传感器)依旧占有着干流位置。

  SiOnyx公司现在还在持续就黑硅的光伏特质进行实验,但史蒂夫赛勒表明,现在还不方案进入商场,成为太阳能电池制造商。他表明,该公司的方针是成为技能供给者,而非产品制造商。史蒂夫赛勒最想做的是造出全新一代的、超活络的光探测器,供创业者及实验人员运用,以便让这项技能导入难以预料的新使用方向。

  马兹尔以为,黑硅从发现到开展至今日的故事,足以给相似美国国家科学基金会(NSF)、美国国防部国防高档研讨方案局(Defense Advanced Research Projects Agency)这样的技能赞助组织供给一个经验。“这是一个如何为前沿性科技供给资金协助的典型事例。”马兹尔说。

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