Нанолес помог создать самый черный кремний

Кремниевая поверхность до обработки нитридом кремния и после. Иллюстрация авторов исследования

Голландские физики сумели создать кремниевую поверхность, практически 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 внутрь материала, приводят к тому, что поверхность поглощает почти весь свет, который 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 отражение приводит к энергетическим потерям, то при создании "черного кремния" применяются разного рода антибликовые покрытия из диэлектриков и наночастиц. Авторы новой работы говорят, что самые эффективные методы не позволяют добиться доли отражения менее 10 процентов.

Примечательно, что в работе физики рассматривали несколько вариантов нанолеса, среди которых был и вариант с наносферами. Их расчеты показали, что сферы хорошо ловят свет, однако, в отличие от цилиндров, не дают ему "утекать" в подложку.

В свою очередь в начале февраля 2012 года в Nature Communications появилась статья американских физиков из Стэнфордского университета, которые предложили использовать не кремниевые шары, а кремниевые сферы для создания эффективных солнечных батарей. Как оказалось, эффективность такой батареи из 50-нанометрового слоя сфер сопоставима с эффективностью обычной батареи толщиной в микрон.

Обсудить
Дональд ТрампСвоих не бросаем
План Трампа: спасти богатых и сэкономить на бедных
Домашние заготовки
Почему российской строительной сфере не обойтись без отечественных алюминиевых панелей
Выплюнь бяку
Личинки, тараканы и ДНК человека — на что можно нарваться в батоне колбасы
И так дома посидят
Российскую сборную пугают дисквалификацией. Но доказательств пока нет
«Не кони, а пони»
«Спартак» реабилитировался за 0:7 в Ливерпуле, разгромив ЦСКА
Клуб легенд
Звезды отечественного хоккея выяснили, кто спустя годы остается лучше всех
Тест-драйв лучшей BMW M5
Знакомимся с первой полноприводной «эмкой» на серпантинах Португалии
Самые редкие версии BMW M5
Эксклюзивные M5 для пуристов, арабских шейхов и просто прогулок с ветерком
Невероятные стартапы, которые изменят жизнь водителей
Автомат по продаже машин, встроенный алкотестер и так далее
Самые необычные фары в истории
Головная оптика, от которой можно офонареть
«Меня не убили, просто развели»
Россиянка влюбилась по уши и лишилась жилья
Что-то встало за окном
Строения, вызывающие самые пошлые ассоциации
С собой не увезешь
Как живут российские олигархи за границей
Его ворсейшество
Бессмертные ковры возвращаются на стены российских квартир