Porotech trưng bày sức mạnh của khoa học vật liệu với đầy màu sắc

Vậy Porotech đã bắt đầu như thế nào?

Tất cả bắt đầu từ một dự án nghiên cứu trong Trung tâm Cambridge về Gallium Nitride. Tôi đang làm việc với các nguồn đơn photon cho truyền thông lượng tử, cố gắng tạo ra các hốc vi mô để tăng cường khả năng ghép nối giữa bộ phát và hốc. Có lẽ thành phần vi khoang đơn giản nhất là một gương khoe khoang, nhưng để làm cho nó phản chiếu, bạn cần có độ tương phản chiết suất giữa các lớp khác nhau.

Chúng tôi có thể đạt được hệ số phản xạ với gallium nitride, nhưng những khiếm khuyết – mà bạn không thể khắc phục được – đang cản trở hiệu suất của thiết bị. Vì vậy, chúng tôi đã khai thác một số sai lệch nội tại, vốn là một khiếm khuyết cấu trúc phổ biến. Sử dụng hóa học ướt, chúng tôi đã tạo ra một ma trận hỗn hợp xốp giữa gali nitrit và không khí. Điều đó trộn lẫn chỉ số khúc xạ của gali nitrit và không khí, tạo ra một tham số rộng hơn nhiều để điều chỉnh các tính chất quang học.

Sau khi tham gia một số khóa học kinh doanh, phát triển một kế hoạch kinh doanh và được phê bình, chúng tôi đã đủ tự tin để rời khỏi trường đại học và thương mại hóa ý tưởng của mình

Chúng tôi đã tạo ra các nguồn đơn photon hiệu suất cao nhất trong quang phổ màu lam, nhưng rõ ràng hệ số phản xạ này cũng có lợi cho tất cả các loại quang điện tử. Để chế tạo đi-ốt phát quang (LED), bạn cần có gương dưới để phản chiếu ánh sáng và sau đó có thể trích xuất photon. Chúng tôi đã thử nghiệm nó – và nó hoạt động rất tốt. Sau khi tham gia một số khóa học về kinh doanh, phát triển một kế hoạch kinh doanh và được phê bình, chúng tôi đã đủ tự tin để rời khỏi trường đại học và thương mại hóa ý tưởng của mình.

Bạn đã giành được một Giải thưởng khởi nghiệp từ Viện Vật lý vào năm 2022 vì đã tạo ra đèn LED indi gallium nitride màu đỏ. Thách thức lớn nhất đối với sự đổi mới đó là gì – và bạn đã vượt qua nó như thế nào?

Màu đỏ không khó để đạt được với các vật liệu khác, như gali photphua hoặc gali arsenua. Trên lý thuyết, nó cũng có thể đạt được với gallium nitride, xét về khoảng cách dải được xác định bởi vật liệu. Nhưng các khuyết tật là một vấn đề – khi bạn chuyển từ màu lam sang màu lục và sau đó là các bước sóng dài hơn, bạn cần đặt nhiều indi hơn vào vùng phát sáng, điều này làm cho các giếng lượng tử dày hơn.

Và vấn đề với gallium nitride so với nhiều chất bán dẫn hỗn hợp khác là sự không phù hợp về tham số mạng giữa các hợp kim khác nhau là rất lớn. Vì vậy, bạn sẽ gặp rất nhiều căng thẳng và nếu điều đó không được giải tỏa đúng cách, bạn sẽ mắc phải rất nhiều lỗi cản trở hiệu suất của đèn LED. Nếu bạn thêm nhiều nguyên tử indi hơn, thì cũng có nguy cơ xảy ra hiện tượng tách pha, nơi chúng sẽ chỉ ở dạng các tiểu cầu kim loại chứ không tạo thành vật liệu kết tinh.

Sau đó, chúng tôi xây dựng trên kiến ​​trúc xốp tuyệt đẹp này để chúng tôi có thể điều khiển các tính chất cơ học và quang học của vật liệu. Chúng tôi thực sự có thể thay đổi thuộc tính cơ học và phóng to tham số mạng theo cách đơn giản để nó có thể phù hợp hơn với vùng phát sáng – vùng có hàm lượng indium cao mà chúng tôi đang cố gắng xây dựng trên đó. Chúng ta càng có thể nhận được trận đấu gần hơn, chúng ta sẽ gặp ít vấn đề hơn trong khu vực phát sáng.

Ý nghĩa của việc có đèn LED indi gallium nitride màu đỏ cùng với đèn LED màu xanh lục và xanh lam là gì?

Màu xanh lam và xanh lá cây đã rất thành công và được thiết lập bằng cách sử dụng gali nitrit, nhưng ngành công nghiệp hiện phải sử dụng các nguồn khác như gali arsenua cho màu đỏ. Điều đó thực sự tốn kém, cả về chi tiêu vốn và thông lượng. Hơn nữa, việc trộn các vật liệu khác nhau làm giảm đáng kể năng suất và sau đó là tỷ lệ chấp nhận. Có được tất cả các màu từ một vật liệu duy nhất có nghĩa là chúng tôi có thể sử dụng chuỗi cung ứng hiện có để tạo ra màu xanh dương và xanh lục cũng như sử dụng chúng để tạo ra màu đỏ – mà không cần thêm bất kỳ chi phí vốn nào hoặc sự phức tạp nào với quy trình xử lý.

Bạn cũng đã tạo các bộ phát bước sóng có thể điều chỉnh, cái mà bạn gọi là DynamicPixelTuning®. Làm thế nào để chúng hoạt động và thay đổi hình ảnh bạn vừa mô tả?

Đó là một tai nạn theo một cách nào đó. Bằng cách mở rộng khả năng bước sóng của gali nitride sang màu đỏ, chúng tôi phát hiện ra rằng chúng tôi thực sự cũng có thể chuyển màu sang phía bên kia của quang phổ. Về cơ bản, với gallium nitride có một số biến dạng bên trong, điều này thực sự ảnh hưởng đến cách các giếng lượng tử và khoảng cách dải phản ứng khi áp dụng sai lệch bên ngoài. Mọi người đều muốn đạt được một màu duy nhất ổn định, nhưng khi bạn đưa vào một dòng điện, độ lệch bên ngoài đó sẽ ảnh hưởng đến trường bên trong, làm thay đổi các dải sóng.

Chúng ta có thể giảm sức căng, điều này sẽ cải thiện độ ổn định, nhưng chúng ta không thể loại bỏ 100% trường bên trong chỉ bằng thao tác vật liệu. Chúng tôi tự hỏi liệu chúng tôi có thể tận dụng trạng thái biến dạng và mở rộng trường bên trong đó hay không, vì vậy khi chúng tôi áp dụng độ lệch bên ngoài, sự dịch chuyển đủ lớn để chúng tôi có thể có tất cả các màu. Trên thực tế, giờ đây chúng ta có thể đạt được sự thay đổi bước sóng lớn theo cách có thể kiểm soát được. Đó là một mối quan hệ rất tuyến tính, vì vậy bạn có thể có bất kỳ màu nào như một hàm của mật độ hiện tại.

Vì vậy, chúng tôi có hai cách để tiếp cận thị trường và làm việc với các khả năng hiện có, tùy thuộc vào mức độ phức tạp của hệ thống của khách hàng và yêu cầu hiển thị của họ.

Điều gì tiếp theo cho Porotech? Bạn đang muốn mở rộng?

Đối với chúng tôi, điều rất quan trọng là vừa thu hút khách hàng, vừa phân tán rủi ro. Chúng tôi không muốn chỉ đặt cược vào một phân khúc thị trường, vì vậy chúng tôi đang xem xét ba lĩnh vực chính: TV và bảng hiệu lớn; thiết bị đeo thông minh; và AR/VR. Với lĩnh vực đầu tiên, chúng ta đang nói về TV cao cấp mới có màn hình 100 inch, mà không công nghệ hiện có nào khác có thể thực hiện với chi phí hiệu quả như vậy.

Công nghệ của chúng tôi có thể kích hoạt chức năng cảm ứng và cảm ứng, điều này sẽ giúp thiết bị đeo thông minh trở thành vật dụng cá nhân hóa hơn trong tương lai

Đối với thiết bị đeo thông minh, chúng ta đang nói đến đồng hồ thông minh, kính bảo hộ và kính. Về cơ bản, micro LED là một công nghệ hiển thị, nhưng nó được xây dựng dựa trên hệ sinh thái chất bán dẫn và sự tích hợp với các bóng bán dẫn silicon, vì vậy nó hứa hẹn khả năng tích hợp cũng như các chức năng khác. Nó có thể cung cấp thông tin hiển thị nhưng cũng có thể kích hoạt chức năng cảm ứng và cảm giác, điều này sẽ giúp thiết bị đeo thông minh trở thành vật dụng cá nhân hóa hơn trong tương lai.

Đối với AR/VR, chúng tôi cũng đang cố gắng đóng góp ngoài đèn LED vi mô, photon, công suất ánh sáng và quang điện tử. Chúng tôi cũng đang tập trung vào sự tích hợp trong tương lai với các xưởng đúc silicon và bóng bán dẫn silicon. Rõ ràng là điều đó khó hơn rất nhiều vì trọng lượng hạn chế và thể tích nhỏ cần thiết để AR/VR có thể được triển khai trên kính đơn giản.

Vì vậy, chúng tôi đã sẵn sàng hơn về mặt thương mại cho TV lớn và đồng hồ thông minh, nhưng đối với AR, điều quan trọng hơn là về kỹ thuật và tích hợp ở cấp hệ thống.

Bạn bắt đầu với tư cách là một học giả, vì vậy bạn phải học cách nói về chuỗi cung ứng, chi tiêu vốn và tích hợp sản phẩm của mình với các thiết bị khác nhau.

Tôi thực sự vẫn đang học hỏi, và tôi rất vui khi thực hiện thử thách đó. Tôi có thể đã theo đuổi sự xuất sắc trong học tập, nhưng vì chúng tôi đang làm khoa học ứng dụng và vật liệu, nên chúng tôi thực sự phải tập trung vào cách thực hiện điều đó để mang lại lợi ích cho ngành và mọi người. Vì vậy, ban đầu tôi cảm thấy khá hào hứng khi chọn con đường này để phát triển cá nhân mới.

Ngành công nghiệp hay học viện? Làm thế nào để chọn con đường của bạn

Bạn nhận ra từ rất sớm rằng bạn kém năng lực, kém hiểu biết và bạn không có bất kỳ kinh nghiệm nào. Bạn phải học hỏi từ những người khác. Thật tốt khi hệ sinh thái Cambridge cung cấp tất cả những gì cố vấn trên cơ sở hỗ trợ của trường đại học. Đó là lý do tại sao chúng tôi đã dành vài năm nhảy việc trong và ngoài trường đại học, sử dụng một số nguồn lực, nghiên cứu thị trường và rèn luyện bản thân.

Học hỏi là một quá trình lâu dài khi chúng ta tiếp tục phát triển, nhưng đó là một khoản đầu tư rất đáng giá.

Bạn có lời khuyên nào cho những người đang tìm cách biến công nghệ của họ thành một sản phẩm thương mại không?

Lời khuyên của tôi là lắng nghe nhiều hơn và nói ít hơn. Công nghệ là tốt, vật lý là tuyệt vời, nhưng đó chỉ là một phần ba hoặc một phần tư của vấn đề. Bạn sẽ cần con người, nguồn lực và chiến lược để chuyển công nghệ thành một sản phẩm thực tế và nhận được kế hoạch kinh doanh để hỗ trợ nó. Bạn sẽ cần tương tác với một cộng đồng rộng lớn hơn để nghe các quan điểm và phê bình khác nhau. Lấy phản hồi đó và suy ngẫm về nó để cải thiện bản thân và ý tưởng của bạn.

Tôi nghĩ đó là một quá trình học tập khó khăn mà mọi người đều phải trải qua. Nhưng thừa nhận rằng bạn không có khả năng tất cả mọi thứ ngay từ đầu và học hỏi từ những người có kinh nghiệm hơn là rất quan trọng. Một công ty nhỏ không thể tự làm mọi thứ. Bạn cần rất nhiều sự giúp đỡ từ trường đại học, chính phủ, chuỗi cung ứng, khách hàng và đối tác, thậm chí cả gia đình và bạn bè của bạn. Vì vậy, hãy lắng nghe nhiều hơn và suy ngẫm ở mức độ cá nhân. Đó là những gì tôi muốn giới thiệu.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Khuếch đại kiến ​​thức. Truy cập Tại đây.
• Đúc kết tương lai với Adryenn Ashley. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://physicsworld.com/a/porotech-showcases-the-power-of-materials-science-in-full-colour/