다공성 실리콘 결정은 단순히 2-50 나노 미터의 구조에 갭이있는 실리콘 결정이다. 이 구멍은 결정에 매우 큰 표면적 대 부피 비율을 제공합니다. 다공성 실리콘은 광학 센서, 충전식 배터리 및 조직 엔지니어링과 같은 다양한 응용 분야에서 사용됩니다. 태양 전지판의 다공성 실리콘은 햇빛을 사용하여 물과 산소로 물을 분할하는 데 사용될 수 있습니다.
전형적으로, 다공성 실리콘은 강산 및 물로 실리콘 웨이퍼를 에칭하여 생산되거나 실리콘이 하이드로 플루오르 산 욕조에 떠있는 동안 전류를 적용합니다. 이 과정은 다공성 실리콘을 생성하기 위해 많은 실리콘을 낭비합니다. Penn State의 기계 엔지니어는 직경이 5 내지 15 나노 미터 범위의 구멍이있는 폐기물을 줄이고 결정을 만드는 과정을 발견했습니다. 그들의 방법은 실리콘을 파괴하는 대신 결정을 만듭니다.
그들은 사 테라 클로라이드로 시작하여 나트륨 칼륨 합금으로 실리콘 클로린 결합을 분해하기 시작합니다. 염소는 물질이 나트륨 및 칼륨 이온으로 건조되어 염화나트륨과 염화 칼륨 염 결정을 실리콘 결정 매트릭스에 내장함에 따라 새로운 결합을 형성하기 시작합니다. 물질을 가열하여 실리콘 매트릭스를 설정 한 다음 물로 세척하여 용해시키고 염을 씻어냅니다. 소금 결정이 있던 지점은 이제 다공성 실리콘의 구멍입니다.
이 새로운 제조 공정이 연구원과 엔지니어 가이 놀라운 재료에 새로운 용도를 찾을 수 있도록 다공성 실리콘을보다 쉽게 이용할 수 있기를 바랍니다.
