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移动重的护目镜,这是超高折射率的镜片,一个研究小组通过控制硅原子结构,开发出了无可见光损失的透明硅,中国玻璃网,meesm.com
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移动重的护目镜,这是超高折射率的镜片,一个研究小组通过控制硅原子结构,开发出了无可见光损失的透明硅
2021年04月30日    阅读量:     新闻来源:中国玻璃网 meesm.com  |  投稿

POSTECH研究团队已经开发出一种透明的无定形硅,该硅可以透射可见光-这使我们能够区分物体的颜色-从而可以开发出可在头戴式显示器(HMD)中使用的,显示虚拟现实和增强现实的薄纸镜片实时图像。


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一个研究团队-由POSTECH机械工程和化学工程系的Junsuk Rho教授领导,并拥有博士学位。机械工程系的候选人Younghwan Yang和Gwanho Yoon博士-通过改进等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法开发了可见透明的非晶硅,这种方法已被韩国显示器制造商广泛采用中国玻璃网meesm.com


研究人员还成功地使用新开发的硅有效地控制了可见光。这项研究最近发表在《先进材料》上。


由于光在较高的折射率下会弯曲得更多,因此在设计用于虚拟现实和增强现实的设备时,具有高折射率的材料必不可少。但是,大多数高折射材料倾向于吸收光,并且在用于通过控制光产生图像的设备(例如超薄透镜或全息图)中时,它们的性能会下降。


迄今为止提出的光学材料具有高透射率和低折射率,或者相反地,具有高折射率和低透射率,从而限制了轻量和高效光学器件的生产。


为此,研究团队利用了PECVD方法,这是开发非晶硅的常用技术。在使用PECVD方法沉积硅的同时,研究小组探索了该工艺的每个参数,例如温度,压力,等离子体功率和氢比,并揭示了每个变量对分子间键的影响。


此外,研究小组发现了一种通过在应变硅原子键之间插入氢原子来提高硅原子之间规则性的方法,从而确定了具有高折射率和显着透射率的非晶硅的原子结构。此外,研究人员成功地将红,绿和蓝光转向所需的方向,这是以前传统的硅无法控制的。


透明无定形硅的优势在于可以以仅为成本的一小部分的价格生产全息照相设备或超薄透镜,其厚度仅为传统透镜的千分之一。硅的适用性也得到了扩展,因为仅在热红外摄像机中使用过的非晶硅现在可以用作可见光区域中的光学器件。


“发现了一种能够控制所有可见光的光学元件,这揭示了关于原子键合结构与可见光区域之间关系的线索,直到现在才引起人们的关注,”通讯作者Junsuk Rho教授解释说研究。“


由于我们可以生产出可以低成本控制所有色彩的光学设备,因此,我们现在比将仅在电影中看到的虚拟,增强现实和全息技术商业化还近了一步。”


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