来源： 时间：2022-05-19 12:35:05
科学家们开发了一种将金属纳米粒子喷涂到半导体中的新技术，这一进步可能会提高LED照明的效率，甚至为隐形斗篷设备铺平道路。美国密歇根大学的研究人员说，这项技术可以在半导体表面上和下面廉价地生长金属纳米颗粒。
该工艺在制造过程中几乎不增加成本，其提高的效率可以让制造商在成品中使用更少的半导体，使其更便宜。金属纳米粒子可以从几个方面提高发光二极管的效率。研究人员说，它们可以充当微小的天线，改变并重定向穿过半导体的电，将更多的电转化为光。
它们还可以帮助将光线反射出设备，防止光线被困在里面浪费。他们说，该工艺可以与用于LED照明的氮化镓一起使用，也可以提高其他半导体产品的效率，包括太阳能电池。密歇根大学教授雷切尔·戈德曼说：“这是对制造过程的无缝补充，这就是它如此令人兴奋的原因。”
“用这些纳米颗粒制造三维结构的能力将打开许多可能性，”戈德曼说。研究人员发现了一种简单的方法，可以很容易地与用于制造半导体的分子束外延过程集成在一起。
分子束外延将多层金属元素喷涂到晶片上。研究人员说，这为给定的目的创造了正确的导电特性。该小组在这些层之间施加了离子束--这是一个将金属推出半导体晶圆并推到表面的步骤。
<iframe src = "https://www.dailymotion.com/embed/video/ k6tN977ba9UkV7u359O" width = "100%" height = "363"></iframe>这种金属形成纳米级颗粒，其作用与早期研究中昂贵的金和铂斑点相同。它们的大小和位置可以通过改变离子束的角度和强度来精确控制。研究人员说，在每一层之间反复施加离子束，就会形成一个纳米颗粒贯穿始终的半导体。
“如果你仔细调整纳米颗粒的大小和间距以及它们嵌入的深度，你可以找到一个增强光发射的最佳点。这个过程给了我们一个更简单、更便宜的方法，“密歇根大学的Myungkoo Kang说。研究人员说，由于这项技术可以精确控制纳米颗粒的分布，有一天它可能会用于斗篷，通过诱导一种被称为“反折射”的现象，使物体部分不可见。
戈德曼说：“对于隐形衣来说，我们需要以非常精确的方式传输和操纵光，这在今天非常困难。”“我们相信这一过程可以给我们必要的控制水平，让它发挥作用，”她补充说。这一发现发表在《应用物理学杂志》上。
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