Морские губки подсказали новую полупроводниковую технологию

 


Морские губки - наиболее примитивные многоклеточные организмы, не имеющие ясно дифференцированных тканей и обособленных органов. Они имеют скелетные образования в виде известковых, кремнезёмных игл (спикул) или волокон белка спонгина.

Способность губок использовать кремний, растворенный в морской воде, для создания спикул привлекла внимание ученых, которые попробовали смоделировать аналогичный процесс в производстве фотоэлектрических систем, использующих энергию солнца (солнечных батарей).

Обычно для создания солнечных батарей используют осаждение веществ из газовой фазы на поверхность нейтрального субстрата, с образованием полупроводящего слоя определенного состава. Процесс требует высокой температуры и очень низкого давления паров осаждаемых веществ.

Даниэл Морзе (Daniel Morse) и его коллеги из университета штата Калифорния в Санта-Барбаре (США) знали, что некоторые виды морских губок, таких как оранжевая Tethya aurantia, могут синтезировать слои диоксида кремния при комнатной температуре и показателе кислотности рН, близком к нейтральному. Для превращения кремниевой кислоты из морской воды в спикулы из диоксида кремния используют фермент силикатеин.

Ученые из Санта-Барбары вместо кремниевой кислоты взяли раствор нитрата цинка и использовали силикатеин и раствор аммиака. В результате этой каталитической реакции нитрат цинка превращался в кристаллический оксид цинка, широко используемый при получении солнечных батарей. Оксид цинка формировался на поверхности стекла реакционного сосуда. Управлять скоростью осаждения можно с помощью изменения концентрации аммиака.

Ученые научились создавать слои диоксида цинка толщиной от 100 до 300 нм. У новой технологии еще много нерешенных проблем, но уже ясно, что в любом случае это работающий при обычных температурах и давлениях и при этом недорогой вариант получения солнечных батарей.


Источник: CNews.ru