Porotech, malzeme biliminin gücünü renkli bir şekilde sergiliyor

Peki Porotech nasıl başladı?

Her şey bir araştırma projesinden başladı. Galyum Nitrür için Cambridge Merkezi. Kuantum iletişimi için tek foton kaynakları üzerinde çalışıyordum, yayıcı ile boşluk arasındaki eşleşmeyi geliştirmek için mikro boşluklar yapmaya çalışıyordum. Muhtemelen en kolay mikro boşluk bileşeni bir Bragg aynası, ancak yansıtıcı hale getirmek için farklı katmanlar arasında bir kırılma indisi kontrastı elde etmeniz gerekir.

Yansımayı galyum nitrür ile elde edebilirdik, ancak gideremeyeceğiniz kusurlar cihazın performansını engelliyordu. Bu nedenle, ortak bir yapısal kusur olan içsel dislokasyonlardan bazılarını kullandık. Islak kimyayı kullanarak, galyum nitrür ve hava arasında gözenekli bir bileşik matris oluşturduk. Bu, galyum nitrürün ve havanın kırılma indeksini karıştırarak optik özellikleri ayarlamak için çok daha geniş bir parametre sağlar.

Birkaç işletme kursu aldıktan, bir iş planı geliştirdikten ve onu eleştirdikten sonra, üniversiteden ayrılıp fikrimizi ticarileştirecek kadar kendimize güvendik.

Mavi spektrumda en yüksek performanslı tek foton kaynaklarını yaptık, ancak bu yansıtma özelliğinin her türlü optoelektronik için de faydalı olduğu açıktır. Işık yayan bir diyot (LED) yapmak için, ışığı yansıtacak alt aynaya ve ardından fotonu çıkarabilmeniz gerekir. Test ettik - ve çok güzel çalıştı. Birkaç işletme kursu aldıktan, bir iş planı geliştirdikten ve onu eleştirdikten sonra, üniversiteden ayrılacak ve fikrimizi ticarileştirecek kadar kendimize güvendik.

kazandın İş Kurma Ödülü Fizik Enstitüsü'nden 2022'de kırmızı bir indiyum galyum nitrür LED yaptığı için. Bu yeniliğin önündeki en büyük zorluk neydi ve bunun üstesinden nasıl geldiniz?

Galyum fosfit veya galyum arsenit gibi diğer malzemelerle kırmızı elde etmek o kadar da zor değil. Kağıt üzerinde, malzeme tarafından tanımlanan bant boşlukları açısından galyum nitrür ile de elde edilebilir olmalıdır. Ancak kusurlar bir problemdir - maviden yeşile ve daha da uzun dalga boylarına geçtikçe, ışık yayan alana daha fazla indiyum koymanız gerekir, bu da kuantum kuyularını daha kalın yapar.

Ve diğer birçok bileşik yarı iletkenle karşılaştırıldığında galyum nitrürün sorunu, farklı alaşımlar arasında kafes parametresi uyumsuzluğunun çok büyük olmasıdır. Böylece çok fazla gerilim yaşarsınız ve bu düzgün bir şekilde giderilmezse, LED'in performansını engelleyecek birçok kusurla karşılaşırsınız. Daha fazla indiyum atomu eklerseniz, kristalli malzemeler oluşturmak yerine sadece metal plakalar olarak kalacakları faz ayrışması riski de vardır.

Ardından, malzemenin optik ve mekanik özelliklerini manipüle edebilmek için bu güzel gözenekli mimarinin üzerine inşa ediyoruz. Aslında mekanik özelliği değiştirebilir ve kafes parametresini basit bir şekilde genişletebiliriz, böylece ışık yayan alanla - üstüne inşa etmeye çalıştığımız yüksek indiyum içerikli bölgeyle - daha uyumlu hale gelebilir. Ne kadar yakın eşleşme yakalarsak, ışık yayma alanında o kadar az sorunla karşılaşırız.

Yeşil ve mavi olanların yanında kırmızı bir indiyum galyum nitrür LED'e sahip olmanın sonuçları nelerdir?

Mavi ve yeşil zaten çok başarılı ve galyum nitrür kullanılarak kuruluyor, ancak endüstri şu anda kırmızı için galyum arsenit gibi diğer kaynakları kullanmak zorunda kaldı. Bu, hem sermaye harcaması hem de verim açısından gerçekten maliyetlidir. Dahası, farklı malzemeleri karıştırmak verimi ve dolayısıyla benimseme oranını da önemli ölçüde azaltır. Tüm renkleri tek bir malzemeden elde etmek, mavi ve yeşil yapan mevcut tedarik zincirini kullanabileceğimiz ve bunları kırmızı üretmek için de kullanabileceğimiz anlamına gelir - herhangi bir ek sermaye harcaması veya işleme akışıyla ilgili zorluklar olmadan.

Ayrıca, DynamicPixelTuning® adını verdiğiniz ayarlanabilir dalga boyu yayıcıları da yaptınız. Az önce tanımladığınız resmi nasıl çalışırlar ve değiştirirler?

Bir bakıma kazaydı. Galyum nitrürün dalga boyu kapasitesini kırmızıya genişleterek, rengi aslında spektrumun diğer tarafına da kaydırabileceğimizi bulduk. Temel olarak, galyum nitrürde, harici bir öngerilim uygulandığında kuantum kuyularının ve bant aralığının nasıl tepki verdiğini gerçekten etkileyen bir miktar dahili gerilme vardır. Herkes sabit bir tek renk elde etmek ister, ancak bir akım enjekte ettiğinizde, bu dış sapma dalga bantlarını değiştirerek iç alanı etkileyecektir.

Stabiliteyi iyileştirecek olan gerilimi azaltabiliriz, ancak sadece malzeme manipülasyonu ile dahili alanın %100'ünü ortadan kaldıramayız. Gerinim durumundan yararlanıp bu iç alanı büyütüp büyütemeyeceğimizi merak ettik, bu nedenle harici bir önyargı uyguladığımızda, kayma tüm renkleri elde edebileceğimiz kadar büyük. Aslında, artık büyük dalga boyu kaymasını kontrol edilebilir bir şekilde elde edebiliyoruz. Bu çok lineer bir ilişkidir, dolayısıyla akım yoğunluğunun bir fonksiyonu olarak herhangi bir renge sahip olabilirsiniz.

Bu nedenle, bir müşterinin sisteminin karmaşıklığına ve ekran gereksinimlerine bağlı olarak pazara yaklaşmak ve mevcut yeteneklerle çalışmak için iki yolumuz var.

Porotech için sırada ne var? Genişletmek mi istiyorsunuz?

Bizim için hem müşterileri çekmek hem de riskimizi dağıtmak çok önemli. Tek bir pazar segmenti üzerine bahis oynamak istemiyoruz, bu nedenle üç ana alana bakıyoruz: büyük TV ve tabela; akıllı giyilebilir ürünler; ve AR/VR. İlk alanla, mevcut başka hiçbir teknolojinin bu kadar uygun maliyetli bir şekilde uygulayamayacağı, 100 inç ekrana sahip yeni üst düzey TV'lerden bahsediyoruz.

Teknolojimiz, akıllı giyilebilir cihazların gelecekte daha kişiselleştirilmiş öğeler haline gelmesine yardımcı olacak duyu ve dokunma işlevselliğini etkinleştirebilir.

Akıllı giyilebilir cihazlara gelince, akıllı saatler, gözlükler ve gözlüklerden bahsediyoruz. Mikro LED temelde bir görüntüleme teknolojisidir, ancak yarı iletken ekosistemin ve silikon transistörlerle entegrasyonun üzerine inşa edilmiştir, bu nedenle entegrasyon ve diğer işlevleri de vaat eder. Ekran bilgileri verebilir, ancak aynı zamanda akıllı giyilebilir cihazların gelecekte daha kişiselleştirilmiş öğeler haline gelmesine yardımcı olacak duyu ve dokunma işlevlerini de etkinleştirebilir.

AR/VR için ayrıca mikro LED, foton, ışık çıkışı ve optoelektroniklere ek olarak katkıda bulunmaya çalışıyoruz. Ayrıca silikon dökümhaneleri ve silikon transistörler ile gelecekteki entegrasyona odaklanıyoruz. Açıkçası, AR/VR'nin basit gözlüklere uygulanması için gereken kısıtlı ağırlık ve küçük hacim nedeniyle bu çok daha zor.

Bu nedenle, büyük TV ve akıllı saatler için ticari olarak daha hazırız, ancak AR için daha çok sistem düzeyinde entegrasyon ve mühendislikle ilgili.

Akademisyen olarak başladınız, bu nedenle tedarik zincirleri, sermaye harcamaları ve ürününüzü farklı cihazlarla entegre etme hakkında nasıl konuşacağınızı öğrenmek sizin için bir öğrenme eğrisi olmalı.

Aslında hala öğreniyorum ve bu zorluğun üstesinden gelmekten oldukça mutlu oldum. Akademik mükemmelliğin peşine düşebilirdim, ancak uygulamalı bilim ve materyaller yaptığımız için, endüstriye ve insanlara fayda sağlamak için gerçekten bunu nasıl uygulayacağımıza odaklanmalıyız. Bu yüzden, yeni kişisel gelişime giden bu yolu seçtiğim için başlangıçta oldukça gaza gelmiş hissettim.

Endüstri mi, akademi mi? Yolunuzu nasıl seçersiniz?

Daha az yetenekli, daha az bilgili olduğunuzu ve hiç deneyiminiz olmadığını çok erken fark ediyorsunuz. Diğer insanlardan öğrenmelisin. Cambridge ekosisteminin üniversite desteğinin yanı sıra tüm bu mentorluğu sağlaması çok iyiydi. Bu yüzden birkaç yılımızı üniversitenin içinde ve dışında dolaşarak, bazı kaynakları kullanarak, pazar araştırması yaparak ve kendimizi eğiterek geçirdik.

Büyümeye devam ederken öğrenmek sonsuz bir süreçtir, ancak çok değerli bir yatırımdır.

Teknolojilerini ticari bir ürüne dönüştürmek isteyenlere tavsiyeleriniz var mı?

Benim tavsiyem daha çok dinleyip daha az konuşmak olacaktır. Teknoloji iyi, fizik harika ama bu sorunun sadece üçte biri veya dörtte biri. Teknolojiyi gerçek bir ürüne nasıl aktaracağınız ve onu destekleyecek iş planını nasıl alacağınız konusunda insanlara, kaynaklara ve bir stratejiye ihtiyacınız olacak. Farklı görüşleri ve eleştirileri duymak için daha geniş bir toplulukla etkileşim kurmanız gerekecek. Bu geri bildirimi alın ve kendinizi ve fikirlerinizi geliştirmek için üzerinde düşünün.

Bence bu, herkesin geçmesi gereken zor bir öğrenme eğrisi. Ancak baştan her şeyi yapamayacağınızı kabul etmek ve daha deneyimli insanlardan öğrenmek çok önemlidir. Küçük bir şirket her şeyi kendi başına yapamaz. Üniversiteden, hükümetten, tedarik zincirinden ve müşterilerden ve ortaklardan, hatta ailenizden ve arkadaşlarınızdan çok fazla yardıma ihtiyacınız var. Bu yüzden daha fazla dinleyin ve kişisel düzeyde düşünün. Tavsiye edeceğim şey buydu.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. Buradan Erişin.
• Adryenn Ashley ile Geleceği Basmak. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://physicsworld.com/a/porotech-showcases-the-power-of-materials-science-in-full-colour/