中國團隊成功讓水稻生出半導體材料純度99.99%
武漢科技大學宣布,該校材料學部「志同’稻’合」學生團隊採用低溫鎂熱技術,成功從稻桿、稻殼中提取製作一種半導體材料-奈米碳化矽。其純度高達99.99%,顆粒尺寸可細達30nm,使稻殼附加價值提升9倍以上。
據了解,奈米碳化矽作為一種重要的半導體材料,廣泛應用於晶片製造和高端陶瓷等領域,全球對其需求量龐大。
如何低溫便捷地從稻桿、稻殼等農業副產物中大規模合成奈米碳化矽,控制其尺寸形態是技術困難。
目前國內外工業常用碳熱還原法製備,溫度達1600-2200℃,能耗大且純度低,轉化製程複雜。
該團隊透過數百次的實驗和熱力學計算,優化了製程參數,將稻桿和稻殼中的天然奈米氧化矽與碳反應,轉化為顆粒均勻的奈米碳化矽產品。
在這個過程中,團隊自主研發的低溫鎂熱技術和動態熱控制技術,有效解決了鎂熱過程中因局部高溫引起的奈米碳化矽燒結問題,確保了產品的顆粒尺寸細小且均勻。