激光微爆技術(shù)把硅變成復(fù)雜奇特的新材料

寂靜天花板

硅是制造計算機芯片的常見材料,。最近,，澳大利亞國立大學(xué)（ANU）和英國倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員合作，在硅上制造出激光誘導(dǎo)的微小爆炸,，從而創(chuàng)造出多種奇特的新材料,。研究人員認(rèn)為，這一新技術(shù)有望為超導(dǎo),、高效太陽能電池和光傳感器領(lǐng)域帶來更簡化的創(chuàng)新和制造工藝,。
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3 `& f4 {$ U4 l$ G. t該研究負(fù)責(zé)人、ANU激光物理學(xué)家安德烈·羅德說：“我們用硅創(chuàng)造了兩種全新的晶體排列,，或者說相態(tài),，看起來還可能再造出4種。按照理論預(yù)測,，這些材料的電子性質(zhì)非常有趣,，比如帶隙可變、適當(dāng)摻雜可能變成超導(dǎo)體等,�,！�
　　
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)6月29日報道，研究小組把激光聚焦于埋在二氧化硅層下面的硅上,，能可靠地在固體硅上炸出一個個小坑,，圍繞爆炸點會產(chǎn)生極端高壓，從而形成新的相態(tài),。新相態(tài)結(jié)構(gòu)很復(fù)雜,，研究小組花了一年時間才理解它。
　　
ANU電子材料工程小組的吉姆·威廉姆教授說,，他們結(jié)合了電子衍射圖案和結(jié)構(gòu)預(yù)測兩種方法,，發(fā)現(xiàn)在這些新材料的晶體結(jié)構(gòu)中，原子分別以12,、16或32個數(shù)重復(fù)排列,。“微爆炸把原本簡單的硅結(jié)構(gòu)變成了極為復(fù)雜的結(jié)構(gòu),，這可能給它們帶來罕見的,、意想不到的性質(zhì)�,！�
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. n' b$ W, w% d) W( |* k$ f: Y, JANU物理與工程研究院教授尤金·伽馬利說,，這些復(fù)雜的相態(tài)通常是不穩(wěn)定的，但由于體積很小,，新材料能在變質(zhì)之前迅速冷卻并凝固下來,。目前,，這些新的晶體結(jié)構(gòu)能保存一年以上。
　　
傳統(tǒng)上,，創(chuàng)造新材料要通過微鉆石砧打或擠壓材料,，而超短激光微爆產(chǎn)生的壓力比鉆石砧所產(chǎn)生的要高出許多倍。
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研究小組的新方法有望使這些特殊材料變得更廉價,，更易于大規(guī)模工業(yè)制造,。“我們能在一秒鐘內(nèi),，在普通硅材料上可靠地造出上千個微米大小的修改區(qū),。”ANU物理與工程研究院博士朱迪·布拉德拜說,，“半導(dǎo)體行業(yè)價值幾十億美元,，某些硅原子在適當(dāng)位置即使只有微小的變化，也可能產(chǎn)生重大影響,。”
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關(guān)鍵還是摻雜。