Porotech は材料科学の力をフルカラーで紹介します

では、ポロテックはどのように始まったのでしょうか?

それはすべての研究プロジェクトから始まりました ケンブリッジ窒化ガリウムセンター. 私は量子通信用の単一光子源に取り組んでおり、マイクロキャビティを作成してエミッタとキャビティ間の結合を強化しようとしていました。 おそらく最も簡単なマイクロ キャビティ コンポーネントは、 ブラッグミラー、しかしそれを反射させるには、異なるレイヤー間の屈折率のコントラストを取得する必要があります。

窒化ガリウムで反射率を達成できましたが、回避できない欠陥がデバイスの性能を妨げていました。 そのため、一般的な構造欠陥である固有の転位の一部を利用しました。 湿式化学を使用して、窒化ガリウムと空気の間で多孔性複合材料のマトリックスを形成しました。 これにより、窒化ガリウムと空気の屈折率が混ざり合い、光学特性を調整するためのはるかに広いパラメーターが得られます。

いくつかのビジネスコースを受講し、ビジネスプランを作成し、それを批評してもらった後、私たちは自信を持って大学を卒業し、私たちのアイデアを商品化しました

青色スペクトルで最高性能の単一光子源を作成しましたが、明らかにこの反射率はあらゆる種類のオプトエレクトロニクスにも有益です。 発光ダイオード (LED) を作成するには、光を反射して光子を抽出できるようにする下部ミラーが必要です。 テストしたところ、見事に機能しました。 いくつかのビジネスコースを受講し、ビジネスプランを作成し、それを批評してもらった後、私たちは自信を持って大学を卒業し、自分たちのアイデアを商品化しました.

あなたは勝った 起業家賞 2022 年に物理学研究所から、赤色窒化インジウム ガリウム LED の製造に対して賞を受賞しました。 そのイノベーションの最大の課題は何でしたか? また、それをどのように克服しましたか?

赤は、リン化ガリウムや砒化ガリウムなどの他の材料で実現するのはそれほど難しくありません。 紙の上では、材料によって定義されるバンドギャップに関して、窒化ガリウムでも達成できるはずです。 しかし、欠陥が問題です。青色から緑色、そしてさらに長い波長に進むにつれて、発光領域により多くのインジウムを配置する必要があり、量子井戸が厚くなります.

そして、他の多くの化合物半導体と比較した窒化ガリウムの問題は、異なる合金間で格子定数のミスマッチが大きいことです。 そのため、多くの負担がかかり、それが適切に緩和されないと、LED のパフォーマンスを妨げる多くの欠陥が発生します。 インジウム原子をさらに追加すると、相分離のリスクもあり、結晶材料を形成するのではなく、金属板として留まります。

次に、この美しい多孔質構造の上に構築して、材料の光学的および機械的特性を操作できるようにします。 実際に機械的特性を変更し、格子定数を単純な方法で拡大して、発光領域 (上に構築しようとしているインジウム含有量の高い領域) により一致させることができます。 一致が得られるほど、発光領域で発生する問題が少なくなります。

緑と青の LED と並んで赤の窒化インジウム ガリウム LED を使用すると、どのような影響がありますか?

青と緑はすでに非常に成功しており、窒化ガリウムを使用して確立されていますが、業界は現在、赤にガリウムヒ素などの他のソースを使用する必要がありました. これは、資本支出とスループットの両方の点で、非常にコストがかかります。 さらに、異なる材料を混合すると歩留まりが大幅に低下し、採用率も低下します。 単一の材料からすべての色を取得するということは、既存のサプライ チェーンを使用して青と緑を製造し、それらを使用して赤色を生成できることを意味します。追加の設備投資や処理フローの複雑化は必要ありません。

また、DynamicPixelTuning® と呼ばれる調整可能な波長エミッターも作成しました。 それらはどのように機能し、あなたが説明した画像を変更しますか?

ある意味事故でした。 窒化ガリウムの波長能力を赤に拡張することにより、実際に色をスペクトルの反対側にもシフトできることがわかりました。 基本的に、窒化ガリウムには内部歪みがあり、外部バイアスが印加されたときに量子井戸とバンドギャップがどのように反応するかに実際に影響します。 誰もが安定した単色を実現したいと考えていますが、電流を注入すると、その外部バイアスが内部フィールドに影響を与え、波長帯が変化します。

ひずみを減らすことで安定性が向上しますが、材料を操作するだけでは内部磁場を 100% なくすことはできません。 ひずみ状態を利用してその内部フィールドを拡大できないかと考えたので、外部バイアスを適用すると、シフトは十分に大きくなり、すべての色を取得できます。 実際、制御可能な方法で大きな波長シフトを実現できるようになりました。 これは非常に直線的な関係であるため、現在の密度の関数として任意の色を使用できます。

そのため、お客様のシステムの複雑さとディスプレイの要件に応じて、市場にアプローチし、既存の機能を使用する XNUMX つの方法があります。

ポロテックの次は？ 拡大しようとしていますか？

私たちにとって、一方で顧客を引き込むことは非常に重要ですが、リスクを分散することも重要です. 私たちは 100 つの市場セグメントだけに賭けるつもりはありません。 スマートウェアラブル; そしてAR/VR。 最初の分野では、XNUMX インチ ディスプレイを備えた新しいハイエンド TV について話しているが、これほど費用対効果の高い方法で実装できる既存の技術は他にない。

私たちの技術は、感覚とタッチの機能を可能にし、スマートウェアラブルが将来的によりパーソナライズされたアイテムになるのに役立ちます

スマート ウェアラブルとは、スマート ウォッチ、ゴーグル、メガネのことです。 マイクロ LED は基本的にはディスプレイ技術ですが、半導体エコシステムとシリコン トランジスタとの統合の上に構築されているため、統合性やその他の機能も期待できます。 ディスプレイ情報を提供するだけでなく、センスとタッチ機能を有効にすることもできます。これにより、スマートウェアラブルが将来、よりパーソナライズされたアイテムになるのに役立ちます。

AR/VR については、マイクロ LED、フォトン、光出力、オプトエレクトロニクスに加えて貢献しようとしています。 また、シリコン ファウンドリーやシリコン トランジスタとの将来的な統合にも注力しています。 AR / VRを単純なメガネに実装するには、重量が制限され、体積が小さいため、明らかにそれははるかに困難です.

つまり、大型テレビやスマートウォッチに対しては商業的に準備が整っていますが、AR については、システムレベルの統合とエンジニアリングが重要です。

あなたは学者として始めたので、サプライ チェーン、設備投資、製品とさまざまなデバイスの統合について話す方法を学ぶのは学習曲線だったに違いありません。

私はまだ実際に学んでおり、その挑戦にとても満足しています。 学問の卓越性を追求することもできましたが、私たちは応用科学と材料を扱っているため、産業と人々に利益をもたらすためにそれをどのように実装するかに本当に集中する必要があります. ですから、最初はかなり興奮していて、新しい個人開発への道を選んだのです。

産業界または学界？ パスの選び方

あなたは非常に早い段階で、自分の能力や知識が低く、経験がないことに気づきます。 他の人から学ばなければなりません。 ケンブリッジのエコシステムが、大学のサポートに加えてメンタリングをすべて提供していることは非常に良かったです。 そのため、大学の内外を飛び回り、いくつかのリソースを使用し、市場調査を行い、自分自身を訓練することに数年を費やしました.

学習は成長を続ける永遠のプロセスですが、非常に価値のある投資です。

自分の技術を商品化しようとしている人に何かアドバイスはありますか?

私のアドバイスは、もっと耳を傾け、話すことを減らすことです。 テクノロジーは優れており、物理学は素晴らしいですが、それは問題の XNUMX 分の XNUMX または XNUMX 分の XNUMX にすぎません。 技術を実際の製品に移し、それをサポートする事業計画を立てるには、人、リソース、および戦略が必要になります。 さまざまな意見や批判を聞くには、より広いコミュニティと関わる必要があります。 そのフィードバックを受け取り、それを反映して、自分自身と自分のアイデアを改善してください。

それは誰もが経験しなければならない難しい学習曲線だと思います。 しかし、最初からすべてができるわけではないことを認め、経験豊富な人から学ぶことは非常に重要です。 XNUMX つの小さな会社だけですべてを行うことはできません。 大学、政府、サプライ チェーン、顧客、パートナー、さらには家族や友人からの多くの支援が必要です。 ですから、もっと耳を傾けて、個人的なレベルで考えてみてください。 それが私がお勧めするものです。

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