Исследователи из Университета Кертина обнаружили способ получения кремния, обычно используемого в электронике, такой как телефоны, камеры и компьютеры, при комнатной температуре. Новая технология работает, заменяя экстремальное тепло электрическими токами, чтобы произвести ту же химическую реакцию, которая превращает кремний в кремний с меньшими экономическими и экологическими затратами.

Ведущий исследователь, кандидат философии Сун Чжан из Школы молекулярных и биологических наук Кертина сказал, что, хотя открытие команды было сделано на наноуровне, оно определяет способ замены термохимических процессов электрохимическими процессами, которые могут эффективно преобразовываться в чистое электричество.

"Кремний имеет решающее значение для технологий и технических устройств в качестве полупроводника в компьютерной и микроэлектронной промышленности, но процесс его изготовления обычно включает в себя экстремальные и дорогостоящие меры",-сказал г-н Чжан.

"Обычно кремнезем, природный оксид кремния, плавится при температуре около 1700 ° С, чтобы атомы кислорода "покачивались" достаточно, чтобы они в конечном итоге покидали кремнезем, чтобы получить элементарный кремний. Однако наши исследования показывают, что это преобразование возможно и без экстремальных температур.

"Мы достигли этого, используя электрохимические реакции для преобразования чистого электричества непосредственно в химическую энергию, чтобы удалить кислород из кремнезема, который является сложным, потому что кремнезем является электрическим изолятором и не переносит ток."

Эксперимент с доказательством концепции был достигнут путем погружения идеально вырезанных кристаллов кремния в водный электролит, а затем преднамеренного удаления электронов для создания тонкого слоя кремнезема, прежде чем заставить электроны вернуться к кремнезему, чтобы преобразовать наноразмерные островки кремния.

Научный руководитель и соавтор доцент Симона Чампи, также из Школы молекулярных и биологических наук Кертина, сказала, что это исследование является захватывающим событием.

"Команда показала, что в очень малых масштабах возможно обратимое превращение кремнезема в кремний при комнатной температуре, что имеет непосредственные повседневные последствия для аналитических измерений, выполняемых с помощью кремниевых электродов", - сказал адъюнкт-профессор Чампи.

"Когда-нибудь этот метод может быть использован для получения практических количеств кремния из кремнезема, и, несомненно, это исследование станет отправной точкой для дальнейших исследований."

Статья, Общие фоновые сигналы в вольтамперограммах кристаллических кремниевых электродов являются обратимыми кремнезем–кремниевой окислительно-восстановительной химией на высокопроводящих поверхностных участках, опубликована в журнале Американского химического общества.

ИСТОЧНИК