Công cụ giúp các nhà sản xuất chất bán dẫn phát hiện ra khiếm khuyết
Cập nhật vào: Thứ năm - 24/01/2019 10:20
Cỡ chữ
Các kỹ sư tại trường Đại học quốc gia Úc (ANU) đã phát triển một công cụ mới giúp các nhà sản xuất phát hiện ra khiếm khuyết hoặc tính năng không mong muốn trong công nghệ thường nhật như điện thoại di động, pin và pin mặt trời một cách dễ dàng và sớm hơn nhiều trong quá trình chế tạo.
TS. Hiếu Nguyễn, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết phát minh này hoạt động bằng cách chụp hình ảnh độ phân giải cao của vật liệu bán dẫn, bao gồm nhiều khiếm khuyết tiềm ẩn trong vòng vài giây. TS. Hiếu cho biết: "Chúng tôi gọi đó là phép màu của tốc độ và không gian. Kỹ thuật mới không chỉ nhanh gấp vài lần, mà gấp hàng chục nghìn lần so với các kỹ thuật hiện đang được sử dụng. Điều này mở ra cơ hội cho một thế hệ mới các công cụ có độ phân giải cực cao, đặc tính chính xác và phát hiện khiếm khuyết cho cả hai lĩnh vực nghiên cứu và công nghiệp".
Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra ánh sáng phát xạ từ nhiều vật liệu bán dẫn khác nhau, bao gồm silicon, perovskite và nhiều màng mỏng, có một số tính chất rất khác biệt. Khi ánh sáng này được chụp trên máy ảnh, hình ảnh quang học có thể được sử dụng để thu thập thông tin quan trọng về phương thức hoạt động của vật liệu.
TS. Hiếu cho rằng giờ đây nhóm nghiên cứu đã biết nhiều hơn về tính chất của ánh sáng và chỉ từ hình ảnh, có thể trích xuất sâu nhiều thông tin. Phần thú vị của nghiên cứu này là họ đã sử dụng các công cụ thông thường có sẵn trên thị trường và chuyển đổi thành thứ gì đó phi thường.
Nhóm nghiên cứu đã minh phương pháp của họ bằng cách chụp hình ảnh về năng lượng vùng cấm (bandgap), một trong những thông tin đầu tiên mà các nhà nghiên cứu cần biết về vật liệu. Năng lượng vùng cấm xác định nhiều tính chất của chất bán dẫn, bao gồm khả năng hấp thụ ánh sáng và độ dẫn điện.
Các tác giả đã thử nghiệm phát minh này trên nhiều loại pin mặt trời perovskite hiện đại được sản xuất tại ANU và xác nhận độc lập kết quả bằng nhiều kỹ thuật khác có độ phân giải thấp hoặc tốc độ thấp. Kết quả cho thấy chúng rất phù hợp. Các nhà khoa học đang điều chỉnh phát minh phục vụ thương mại hóa.
Đồng tác giả nghiên cứu Boyi Chen cho biết: "Trước khi có phát minh này, phải mất một tuần để thu thập hình ảnh chất lượng cao về năng lượng vùng cấm trên thiết bị. Nhưng nhờ có phát minh của chúng tôi, chỉ mất vài giây để có được một hình ảnh với chất lượng tương tự. Phát minh mới sẽ giúp sản xuất nhiều điện thoại di động, pin mặt trời, cảm biến và các thiết bị quang học khác vì có thể phát hiện ra các khiếm khuyết từ rất sớm trong quá trình chế tạo".
N.P.D (NASATI), theo https://techxplore.com/news/2019-01-powerful-tool-sframuctor-defects.html, 16/1/2019