MIT发现硅逆温熔化性质

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MIT发现硅在降温时融化，或将应用于硅行业。 （在特殊加热装置中间橙色炽热的部分是一小片硅，它会被加热到低于熔点， 然后缓慢降温。这套装置被放置在同步加速器的射线路径上，从而可以使用探针在分子层面对逆温熔化过程进行探测。） 像冰块热天融化成水一样，大多数材料都会在加热时熔化，从固态变成液态。但也有少数古怪的材料特性相反：他们在冷却的时候熔化。

日前，MIT的一支研究团队发现广泛应用于芯片和太阳能电池行业的硅就拥有这种“逆温熔化”的特殊性质，条件是其中掺有高浓度的特定金属。 硅的熔点是1414℃，而这种新发现的硅，铜，镍和铁的混合物会在冷却到900℃以下时“熔化”（实际上是从固态变为固态和液态混合的浆状）。大大降低了熔化的温度使得观察材料的熔化行为成为可能，这种观察使用同步辐射X射线微探针技术。这项由助理教授Tonio Buonassisi带领团队获得的成果已经刊发在最新一期Advanced Materials杂志上。 这项成果将有助于降低硅基设备的制造成本，特别是对硅纯度要求比较高的领域。

在在这种材料中，杂质倾向于迁移到液体部分，而使固态硅用于更高纯度。这将有助于在生产硅基器件（比如太阳能电池）时，使用便宜的低纯度硅，之后在制造过程中进一步提纯。 “如果你能在固体硅碇中制造小液滴，那它们就像是小的吸尘器会去吸附杂质。” Buonassisi 说。这项研究还能由于与产生制造拥有高导电导热性的硅纳米线的新方法。 实验的材料有一种类似三明治的结构，两层硅中间夹着铜，镍和铁。首先在硅的熔点以下升温使金属溶解在硅中，让硅呈现过饱和状态。这就好像当液体被加热后可以溶解更多其他物质，但是当液体冷却下来就会处于过饱和状态，而溶解在其中的物质也会沉淀出来。回到金属溶解在固体硅中的情况，“当你冷却时，低于一定温度后溶解进去的物质将不得不开始在液态中沉淀。”Buonassisi说，而就在这个温度就硅开始熔化。


http://www.cnbeta.com/articles/118420.htm

这个技术有利于降低生产成本。