Голландские физики сумели сотворить кремниевую поверхность, на практике не отражающую электромагнитное излучение в видимом и значительной части инфракрасного спектра (так называемый "черный кремний"). Статья ученых появилась в журнале Nature Communications.
Поверхность, которую получили ученые, представляет собой нанолес - двумерную периодическую матрицу из вертикальных кремниевых наноцилиндров. Эффекты, связанные с рассеянием Ми и "утечкой" света вовнутрь материала, приводят к тому, что поверхность поглощает без малого весь свет, тот, что на нее падает - доля отраженных лучей не превосходит 1,3 процента. При этом эффективность поглощения не теряется при угле падения света до 60 градусов.
Для производства экспериментальной кремниевой подложки ученые использовали литографию. Диаметр цилиндров составлял 250 нанометров, высота - 150 нанометров. Нанолес был залит слоем нитрида кремния Si3N4 толщиной в 60 нанометров. Полученный материал ученые окрестили "черным кремнием" - этим неформальным названием создатели солнечных батарей пользуются для описания поглощающих свет кремниевых поверхностей.
По словам самих ученых, такого рода поверхности могут быть полезны, например, при создании солнечных батарей. Так как отображение приводит к энергетическим потерям, то при создании "черного кремния" применяются разного рода антибликовые покрытия из диэлектриков и наночастиц. Авторы новой работы говорят, что самые результативные методы не позволяют достичь доли отражения менее 10 процентов.
Примечательно, что в работе физики рассматривали немного вариантов нанолеса, посреди которых был и вариант с наносферами. Их расчеты показали, что сферы славно ловят свет, однако, в различие от цилиндров, не дают ему "утекать" в подложку.
В свою очередность в начале февраля 2012 года в Nature Communications появилась статья американских физиков из Стэнфордского университета, которые предложили применять не кремниевые шары, а кремниевые сферы для создания эффективных солнечных батарей. Как оказалось, эффективность эдакий батареи из 50-нанометрового слоя сфер сопоставима с эффективностью обычной батареи толщиной в микрон.
Навигация