A bostoni MIT egyetem mérnökei arról számoltak be, hogy a félvezető anyagok egy új családjának első jó minőségű vékonyrétegeit sikerült létrrehozniuk. A teljesítmény, amelyet a vezető kutató, Rafael Jaramillo "fehér bálna" néven emleget (mivel évek óta megszállottan keresi), a technológia több területére is hatással lehet, ha a történelem megismétli önmagát. Az a képesség, hogy más félvezetőcsaládok kiváló minőségű filmjeit is létre tudták hozni, számítógépekhez, napelemekhez, éjjellátó kamerákhoz és sok máshoz vezetett.
Egy új anyag bevezetésekor "a legfontosabb tudományos áttörések csak akkor válnak lehetővé, ha a rendelkezésre álló legjobb minőségű anyagokhoz férünk hozzá. A gyenge minőségű anyagok tanulmányozása gyakran hamis negatív eredményt hoz a tudományos érdekességük és technológiai potenciáljukat tekintve" - jelentette ki Jaramillo.
A kutató szerint a kalkogenid perovszkitok néven ismert új félvezető-család a napelemek és a világítás területén találhat alkalmazásokat. Megjegyezte azonban, hogy "a félvezető-kutatás története azt mutatja, a félvezetők új családjai általában olyan módon teszik lehetővé a felhasználást, amely kiszámíthatatlan".
Ettől függetlenül izgatott az új anyagok potenciálja miatt, mert ultrastabilak és olcsók, nem mérgező elemekből készülnek. A csapata által létrehozott vékonyrétegek báriumból, cirkóniumból és kénből állnak egy speciális kristályszerkezetben, "a prototipikus kalkogenid perovszkitban" - hívta fel a figyelmet Jaramillo. Szerint e az összetétel megváltoztatásával variációkat lehet készíteni. Tehát ez valóban egy anyagcsalád, nem csak egy egyedi anyag. Az erről szóló dolgozat az Advanced Functional Materials című folyóiratban jelent meg.
Egy kék virág tükröződik egy, az MIT-n kifejlesztett új félvezető anyag vékony rétegén. A tükröződés tisztasága a film kiváló minőségéről tanúskodik.
Jaramillo és munkatársai a molekuláris sugár epitaxiának (MBE) nevezett technikát használták a kiváló minőségű filmek növesztéséhez. A technika lehetővé teszi a kristálynövekedés atomi szintű ellenőrzését, de "rendkívül nehéz kivitelezni, és nincs garancia a sikerre egy új anyaggal. A félvezető technológia története megmutatja az MBE fejlesztésének értékét, ezért érdemes megpróbálni" - mondta az anyagtudós.
Az MBE lényegében molekulasugarakat irányít az atomok meghatározott elrendezésére egy felületen ("taxy", mint az epitaxisban, elrendezést vagy orientációt jelent). Az atomoknak ez az elrendeződése adja a sablont, amelyen a sugárzott molekulák növekedni fognak. "Ezért adja az epitaxiális növesztés a legjobb minőségű filmeket. Az anyagok tudják, hogyan kell növekedni" - mondta Jaramillo.
