工程师们开发了一种强大的新工具,帮助制造商在手机、电池和太阳能电池等日常技术中更容易、更早地发现缺陷或不需要的特性。
主要作者Hieu Nguyen博士说,这项发明的工作原理是在几秒钟内捕获半导体材料的高分辨率图像,包括许多潜在的缺陷。
我们称之为“速度和空间的奇迹”。它不仅比目前使用的技术快几倍,还快数万倍,”ANU电气、能源和材料工程研究院的Nguyen博士说。
“这为研究和工业领域的新一代超高分辨率、精确特征化和缺陷检测工具打开了大门。”
ANU的研究人员与美国国家可再生能源实验室的科学家合作,发现各种半导体材料(包括硅、钙钛矿和许多薄膜)发出的光具有一些非常明显的特性。
Nguyen博士说,一旦这些光线被捕捉到相机上,光学图像就可以用来收集有关材料工作原理的重要信息。
他说:“现在我们对光的性质了解得更多了,仅仅从图像中,我们就能以难以置信的深度提取不同的信息。”
“这项研究的美妙之处在于,我们使用了商业上可买到的普通工具,并将它们转化为非凡的东西。”
Nguyen博士说,他的团队通过捕捉光带隙的图像来演示他们的方法,光带隙是研究人员需要了解的关于材料的第一批信息之一。
这种带隙决定了半导体的许多特性,包括吸收光和导电的能力。
“我们在Anu制造的各种最先进的钙钛矿太阳能电池上广泛测试了本发明,并用许多其他低速或低分辨率技术独立地证实了结果。他们完全匹配,”他说。
“我们正在改进这项发明,以便将其商业化。”
来自Anu的合著者BoyiChen说,他对研究小组的研究结果感到兴奋。
在这项发明之前,花了整整一周的时间在一台设备上获得高质量的带隙图像。现在,有了我们的发明,只需几秒钟就能得到同样质量的图像,”陈先生说。
“这项发明将有助于生产出更坚固的手机、太阳能电池、传感器和其他光学设备,因为它可以在制造过程的早期发现缺陷。”
该研究论文已发表在《Advanced Energy Materials》上,并可在线获得。