سيليكون أسود

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة

السيليكون الأسود هو مادة شبه موصلة ، وهو عبارة عن تعديل سطحي للسيليكون يتميز بانعكاسية منخفضة للغاية وامتصاص عالٍ للضوء المرئي (والأشعة تحت الحمراء ).

تم اكتشاف هذا التعديل في ثمانينيات القرن الماضي كأثر جانبي غير مرغوب فيه لعملية الحفر الأيوني التفاعلي (RIE). [ 1 ] [ 2 ] تشمل الطرق الأخرى لتشكيل بنية مماثلة الحفر الكهروكيميائي، والحفر بالصبغة، والحفر الكيميائي بمساعدة المعادن، والمعالجة بالليزر. [ 3 ]

أصبح السيليكون الأسود رصيداً رئيسياً لصناعة الخلايا الكهروضوئية الشمسية، حيث أنه يُمكّن من زيادة كفاءة تحويل الضوء إلى كهرباء [ 4 ] في خلايا السيليكون البلورية الشمسية القياسية ، مما يقلل تكاليفها بشكل كبير. [ 5 ]

ملكيات

صورة مجهرية إلكترونية ماسحة للسيليكون الأسود، تم إنتاجه بواسطة عملية RIE (عملية ASE)
صورة مجهرية إلكترونية ماسحة للسيليكون الأسود المتشكل بتقنية الحفر التفاعلي الأيوني المبرد. لاحظ الأسطح الملساء والمائلة، على عكس الجدران الجانبية المتموجة التي تم الحصول عليها باستخدام عملية بوش للحفر التفاعلي الأيوني.

السيليكون الأسود عبارة عن بنية سطحية إبرية الشكل، تتكون من إبر مصنوعة من السيليكون أحادي البلورة ، ويبلغ ارتفاعها أكثر من 10  ميكرومتر وقطرها أقل من 1  ميكرومتر. [ 2 ] وتتمثل ميزته الرئيسية في زيادة امتصاص الضوء الساقط، حيث تنخفض انعكاسية السيليكون العالية، والتي تتراوح عادةً بين 20 و30% عند السقوط شبه العمودي، إلى حوالي 5%. ويعود ذلك إلى تكوين ما يُسمى بالوسط الفعال [ 6 ] بواسطة الإبر. لا يوجد في هذا الوسط سطح فاصل حاد، بل تغير مستمر في معامل الانكسار يقلل من انعكاس فرينل . عندما يكون عمق الطبقة المتدرجة مساويًا تقريبًا لطول موجة الضوء في السيليكون (حوالي ربع طول الموجة في الفراغ)، ينخفض ​​الانعكاس إلى 5%؛ وتنتج التدرجات الأعمق سيليكونًا أكثر سوادًا. [ 7 ] وللحصول على انعكاسية منخفضة، يجب أن تكون الخصائص النانوية التي تُنتج الطبقة المتدرجة في معامل الانكسار أصغر من طول موجة الضوء الساقط لتجنب التشتت. [ 7 ]

صورة مجهرية إلكترونية ماسحة لسيليكون أسود ذي مخاريط نانوية مائلة، تم إنتاجها بواسطة تقنية الحفر التفاعلي الأيوني بزاوية مائلة.

التطبيقات

إن الخصائص البصرية غير العادية، بالإضافة إلى الخصائص شبه الموصلة للسيليكون، تجعل هذه المادة مثيرة للاهتمام لتطبيقات الاستشعار. وتشمل التطبيقات المحتملة ما يلي: [ 8 ]

إنتاج

الحفر الأيوني التفاعلي

صورة مجهرية إلكترونية ماسحة لإبرة واحدة من السيليكون الأسود، تم إنتاجها بواسطة عملية RIE (عملية ASE)

في تكنولوجيا أشباه الموصلات، يُعدّ الحفر الأيوني التفاعلي (RIE) إجراءً قياسيًا لإنتاج أخاديد وثقوب بعمق يصل إلى عدة مئات من الميكرومترات وبنسب أبعاد عالية جدًا. في عملية بوش للحفر الأيوني التفاعلي، يتحقق ذلك من خلال التبديل المتكرر بين الحفر والتخميل. أما في الحفر الأيوني التفاعلي المبرد، فتُحقق درجة الحرارة المنخفضة وغاز الأكسجين تخميل الجدران الجانبية عن طريق تكوين SiO₂.٢ ، ويمكن إزالتها بسهولة من الأسفل بواسطة الأيونات الموجهة. يمكن لكلا طريقتي الحفر التفاعلي الأيوني إنتاج السيليكون الأسود، لكن شكل البنية الناتجة يختلف اختلافًا كبيرًا. يؤدي التبديل بين الحفر والتخميل في عملية بوش إلى تكوين جدران جانبية متموجة، والتي تظهر أيضًا على السيليكون الأسود المتكون بهذه الطريقة.

أثناء عملية الحفر، تبقى بعض الشوائب الصغيرة على الركيزة؛ إذ تحجب هذه الشوائب شعاع الأيونات وتُنتج هياكل لا تُزال، وتؤدي في خطوات الحفر والتخميل اللاحقة إلى تكوين أعمدة سيليكونية طويلة. [ 35 ] يمكن ضبط العملية بحيث تتشكل مليون إبرة على مساحة مليمتر مربع واحد. [ 16 ]

طريقة مازور

في عام ١٩٩٩، طوّر فريقٌ من جامعة هارفارد بقيادة إريك مازور عمليةً لإنتاج السيليكون الأسود عن طريق تشعيع السيليكون بنبضات ليزرية فائقة السرعة (فيمتوثانية) . [ ٣٦ ] بعد التشعيع في وجود غاز يحتوي على سداسي فلوريد الكبريت ومواد أخرى مُطعِّمة ، يتشكل على سطح السيليكون بنية مجهرية ذاتية التنظيم من مخاريط دقيقة الحجم. تتميز المادة الناتجة بخصائص فريدة، مثل امتصاصها للأشعة تحت الحمراء ، أي أقل من فجوة الطاقة للسيليكون، بما في ذلك الأطوال الموجية التي يكون السيليكون العادي شفافًا عندها. تُجبر ذرات الكبريت على التواجد على سطح السيليكون، مما يُنشئ بنيةً ذات فجوة طاقة أقل ، وبالتالي القدرة على امتصاص أطوال موجية أطول .

سيليكون أسود مصنوع بدون بيئة غازية خاصة – مختبر LP3- CNRS

يمكن تحقيق تعديل سطحي مماثل في الفراغ باستخدام نفس نوع الليزر وظروف المعالجة الليزرية. في هذه الحالة، تفتقر مخاريط السيليكون الفردية إلى رؤوس حادة (انظر الصورة). انعكاسية هذا السطح ذي البنية المجهرية منخفضة جدًا، حيث تتراوح بين 3 و14% في النطاق الطيفي 350-1150  نانومتر. [ 37 ] يُعزى هذا الانخفاض في الانعكاسية إلى هندسة المخاريط، التي تزيد من الانعكاسات الداخلية للضوء بينها. وبالتالي، تزداد احتمالية امتصاص الضوء. كان التحسن في الامتصاص الذي تحقق باستخدام تقنية التشكيل السطحي بالليزر فائق السرعة (fs) أفضل من ذلك الذي تم تحقيقه باستخدام طريقة الحفر الكيميائي القلوي، [ 38 ] وهي طريقة صناعية قياسية لتشكيل سطح رقائق السيليكون أحادية البلورة في تصنيع الخلايا الشمسية . هذا التعديل السطحي مستقل عن التوجه البلوري المحلي. يمكن تحقيق تأثير تشكيل سطحي موحد عبر سطح رقاقة سيليكون متعددة البلورات . تعمل الزوايا الحادة جدًا على خفض الانعكاس إلى ما يقارب الصفر، كما تزيد من احتمالية إعادة التركيب، مما يحول دون استخدامها في الخلايا الشمسية.

المسام النانوية

عند وضع مزيج من نترات النحاس وحمض الفوسفور وفلوريد الهيدروجين والماء على رقاقة سيليكون، يؤدي اختزال حمض الفوسفور إلى اختزال أيونات النحاس إلى جسيمات نانوية من النحاس . تجذب هذه الجسيمات النانوية الإلكترونات من سطح الرقاقة، مؤكسدةً إياها، مما يسمح لفلوريد الهيدروجين بحفر مسامات نانوية على شكل هرم مقلوب في السيليكون. أنتجت هذه العملية مسامات صغيرة يصل قطرها إلى 590  نانومتر، تسمح بمرور أكثر من 99% من الضوء. [ 39 ]

التخريش الكيميائي

يمكن أيضًا إنتاج السيليكون الأسود عن طريق الحفر الكيميائي باستخدام عملية تسمى الحفر الكيميائي بمساعدة المعادن ( MACE ). [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ]

وظيفة

عندما يتم تطبيق جهد كهربائي صغير على المادة ، تستطيع الفوتونات الممتصة إثارة عشرات الإلكترونات . وتزيد حساسية كواشف السيليكون الأسود بمقدار 100 إلى 500 ضعف عن حساسية السيليكون غير المعالج (السيليكون التقليدي)، في كل من الطيف المرئي والأشعة تحت الحمراء. [ 44 ] [ 45 ]

أفاد فريق في المختبر الوطني للطاقة المتجددة عن خلايا شمسية من السيليكون الأسود بكفاءة 18.2%. [ 20 ] وقد تم تشكيل هذا السطح المضاد للانعكاس من السيليكون الأسود باستخدام عملية حفر بمساعدة المعادن وجزيئات نانوية من الفضة. في مايو 2015، أعلن باحثون من جامعة آلتو الفنلندية ، بالتعاون مع باحثين من جامعة كاتالونيا التقنية، عن ابتكارهم خلايا شمسية من السيليكون الأسود بكفاءة 22.1% [ 46 ] [ 47 ] من خلال تطبيق طبقة رقيقة عازلة على البنى النانوية بتقنية الترسيب الطبقي الذري ، ودمج جميع الموصلات المعدنية على الجانب الخلفي للخلية.

اكتشف فريق بقيادة إيلينا إيفانوفا في جامعة سوينبرن للتكنولوجيا في ملبورن عام 2012 [ 48 ] أن أجنحة الزيز قاتلة فعالة لبكتيريا الزائفة الزنجارية ، وهي جرثومة انتهازية تصيب الإنسان أيضاً وتكتسب مقاومة للمضادات الحيوية . ويعود هذا التأثير إلى "أعمدة نانوية" منتظمة التباعد، حيث تُقطع البكتيريا إلى أشلاء عند استقرارها على سطحها.

خضعت كل من أجنحة الزيز والسيليكون الأسود لاختبارات معملية، وثبتت فعاليتهما في قتل البكتيريا. وبفضل ملمسها الناعم، قضت الأسطح على البكتيريا سالبة الغرام وموجبة الغرام ، بالإضافة إلى الأبواغ البكتيرية .

كانت الأنواع البكتيرية الثلاثة المستهدفة هي الزائفة الزنجارية ، والمكورات العنقودية الذهبية ، والعصوية الرقيقة ، وهي جرثومة تربة واسعة الانتشار وهي قريبة من الجمرة الخبيثة .

بلغ معدل قتل البكتيريا 450,000 بكتيريا لكل سنتيمتر مربع في الدقيقة خلال الساعات الثلاث الأولى من التعرض، أي ما يعادل 810 أضعاف الحد الأدنى للجرعة اللازمة لإصابة شخص ببكتيريا المكورات العنقودية الذهبية ، و77,400 ضعف معدل قتل بكتيريا الزائفة الزنجارية . ومع ذلك، فقد ثبت لاحقًا أن بروتوكول القياس الكمي الذي استخدمه فريق إيفانوفا لم يكن مناسبًا لهذا النوع من الأسطح المضادة للبكتيريا.

أثبت فريق بقيادة غاغيك أيفازيان في جامعة أرمينيا الوطنية للفنون التطبيقية في يريفان عام 2023 أن البنى النانوية الشبيهة بالإبر توفر حلاً عملياً لإدارة الضوء في الخلايا الشمسية الترادفية المصنوعة من البيروفسكايت/السيليكون. [ 49 ] [ 50 ] تعمل الطبقة البينية من السيليكون الأسود على تعزيز امتصاص الضوء داخل الخلية الشمسية الفرعية المصنوعة من السيليكون السفلي.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ جانسن، هـ؛ بوير، م دي؛ ليغتنبرغ، ر؛ إلوينسبوك، م (1995). "طريقة السيليكون الأسود: طريقة شاملة لتحديد إعدادات معلمات جهاز حفر الأيونات التفاعلي القائم على الفلور في حفر خنادق السيليكون العميقة مع التحكم في المظهر الجانبي" . مجلة الميكانيكا الدقيقة والهندسة الدقيقة . 5 (2): 115-120 . Bibcode : 1995JMiMi...5..115J . doi : 10.1088/0960-1317/5/2/015 . S2CID 250922747 . 
  2. 1 2 3 السيليكون الأسود كطبقة وظيفية في تكنولوجيا الأنظمة الدقيقة
  3. ↑ أيفازيان، غاغيك (2024). السيليكون الأسود: التكوين والخواص والتطبيقات . محاضرات تركيبية في المواد والبصريات. تشام: سبرينغر نيتشر سويسرا. doi : 10.1007/978-3-031-48687-6 . ISBN 978-3-031-48686-9.
  4. ↑ ألكوبيلا، رامون؛ غارين، مويسيس؛ كالي، إريك؛ أورتيغا، بابلو؛ غاسترو، غيوم فون؛ ريبو، بايفيكي؛ سافين، هيلي (2015). "خلايا شمسية من السيليكون الأسود ذات موصلات خلفية متشابكة تحقق كفاءة 22.1%" . مجلة نيتشر لتقنية النانو . 10 (7): 624-628 . Bibcode : 2015NatNa..10..624S . doi : 10.1038/nnano.2015.89 . hdl : 2117/81173 . ISSN 1748-3395 . PMID 25984832 .  
  5. ↑ بيرس، جوشوا؛ سافين، هيلي؛ باسانين، توني؛ لاين، هانو؛ مودانيز، كيارا؛ مودانيز، كيارا؛ لاين، هانو س.؛ باسانين، توني ب.؛ سافين، هيلي (2018). "المزايا الاقتصادية للسيليكون الأسود المحفور جافًا في تصنيع الخلايا الكهروضوئية ذات الباعث الخلفي المُخَمَّل (PERC)" . مجلة Energies . 11 (9): 2337. doi : 10.3390/en11092337 .
  6. ↑ سي. تاك تشوي (1999). نظرية الوسائط الفعالة: المبادئ والتطبيقات . مطبعة جامعة أكسفورد. ISBN 978-0-19-851892-1.
  7. 1 2 برانز، إتش إم؛ يوست، في إي؛ وارد، إس؛ تو، بي؛ جونز، كيه؛ سترادينز، بي (2009). "السيليكون الأسود ذو البنية النانوية والانعكاس الضوئي للأسطح ذات الكثافة المتدرجة" . رسائل الفيزياء التطبيقية 94 (23): 231121-3 . Bibcode : 2009ApPhL..94w1121B . doi : 10.1063/1.3152244 .
  8. ↑ كارستن ماير: "السيليكون الأسود: مادة الاستشعار المستقبلية؟" هايز أونلاين. 5 فبراير 2009
  9. ↑ كوينوف، سفيتوسلاف؛ براندت، مارتن س.؛ ستوتزمان، مارتن (2006). "أسطح سيليكون سوداء غير عاكسة للخلايا الشمسية" (ملف PDF) . رسائل الفيزياء التطبيقية . 88 (20): 203107. رمز Bibcode : 2006ApPhL..88t3107K . doi : 10.1063/1.2204573 . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 24 يوليو 2011.
  10. ↑ كوينوف، سفيتوسلاف؛ براندت، مارتن س.؛ ستوتزمان، مارتن (2007). "خلايا شمسية من السيليكون متعدد البلورات الأسود" (ملف PDF) . Physica Status Solidi RRL . 1 (2): R53. Bibcode : 2007PSSRR...1R..53K . doi : 10.1002/pssr.200600064 . S2CID 97435478. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 24 يوليو 2011. 
  11. ^ جونتونين، ميكو أ. هينونين، جحا؛ فاهانيسي، فيل؛ الريبو، بايفيكي؛ فالورو، ديليب؛ سافين ، هيلي (14 نوفمبر 2016). "الكفاءة الكمومية شبه الوحدة لثنائيات السيليكون السوداء ذات النطاق العريض ذات الوصلة المستحثة" . الضوئيات الطبيعة . 10 (12): 777– 781. بيب كود : 2016NaPho..10..777J . دوى : 10.1038/nphoton.2016.226 . ردمك 1749-4885 . 
  12. ^ جارين، م. هينونين، J .؛ فيرنر، إل. باسانين، تي بي؛ فاهانيسي، V.؛ هاراهيلتونين، أ؛ جونتونين، MA؛ سافين ، هـ. (8 سبتمبر 2020). "الثنائيات الضوئية فوق البنفسجية المصنوعة من السيليكون الأسود تحقق كفاءة كمية خارجية تزيد عن 130٪" . رسائل المراجعة البدنية . 125 (11) 117702. أرخايف : 1907.13397 . بيب كود : 2020PhRvL.125k7702G . دوى : 10.1103/PhysRevLett.125.117702 . ISSN 0031-9007 . بميد 32976002 .  
  13. ↑ غيل أوفرتون: تقنية التيراهيرتز: السيليكون الأسود يُصدر إشعاع التيراهيرتز . في: عالم تركيز الليزر ، 2008
  14. ↑ تشنغ-هسين ليو: تشكيل المسام النانوية والأعمدة النانوية من السيليكون بواسطة عملية حفر أيوني تفاعلي عميق بدون قناع ، 11 نوفمبر 2008
  15. ↑ تشي يونغ شياو وآخرون (2007). "تشكيل المسام النانوية والأعمدة النانوية في السيليكون باستخدام عملية حفر أيوني تفاعلي عميق بدون قناع". مؤتمر TRANSDUCERS 2007 - المؤتمر الدولي لأجهزة الاستشعار والمحركات والأنظمة الدقيقة ذات الحالة الصلبة لعام 2007 - تشكيل المسام النانوية والأعمدة النانوية في السيليكون باستخدام عملية حفر أيوني تفاعلي عميق بدون قناع . الصفحات 89-92 . doi : 10.1109/SENSOR.2007.4300078 . ISBN   978-1-4244-0841-2. S2CID 27299207 . 
  16. 1 2 مارتن شيفر: الفيلكرو المصغر - "عشب السيليكون يربط المكونات الدقيقة معًا" مؤرشف في 24 يوليو 2011 في Wayback Machine في: wissenschaft.de. 21 يونيو 2006.
  17. ↑ برانز، هوارد م.؛ يوان، هاو-تشيه؛ أوه، جيهون (2012). "خلية شمسية من السيليكون الأسود بكفاءة 18.2% تم تحقيقها من خلال التحكم في إعادة تركيب حاملات الشحنة في الهياكل النانوية". مجلة نيتشر لتكنولوجيا النانو . 7 (11): 743-748 . Bibcode : 2012NatNa...7..743O . doi : 10.1038/nnano.2012.166 . ISSN 1748-3395 . PMID 23023643 .  
  18. ↑ ليو، شياوغانغ؛ كوكسون، بول؛ بيترز، ماريوس؛ هوكس، برام؛ كول، جاكلين؛ فراي، ديريك (2014). "السيليكون الأسود: طرق التصنيع، والخصائص، وتطبيقات الطاقة الشمسية" . مجلة الطاقة والعلوم البيئية . 7 (10): 3223-3263 . Bibcode : 2014EnEnS...7.3223L . doi : 10.1039/C4EE01152J .
  19. ↑ عودة السيليكون الأسود - وبسعر أرخص من أي وقت مضى ، 7 سبتمبر 2010
  20. 1 2 أوه، جيه؛ يوان، إتش-سي؛ برانز، إتش إم (2012). "آليات إعادة تركيب حاملات الشحنة في الخلايا الشمسية النانوية ذات المساحة السطحية العالية من خلال دراسة خلايا السيليكون الأسود الشمسية ذات الكفاءة 18.2%". مجلة نيتشر لتكنولوجيا النانو . 7 (11): 743-748 . Bibcode : 2012NatNa...7..743O . doi : 10.1038/nnano.2012.166 . PMID 23023643 . 
  21. ↑ "شرائح السيليكون الأسود تقطع البكتيريا إلى مكعبات" . Gizmag.com. 28 نوفمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 نوفمبر 2013 .
  22. ↑ شو، تشيدا؛ جيانغ، جينغ؛ غارتيا، ماناس؛ ليو، لوغان (2012). "التكاملات المتجانسة للهياكل النانوية السيليكونية المائلة على الهياكل الميكروية ثلاثية الأبعاد وتطبيقها في مطيافية رامان المحسنة سطحيًا". مجلة الكيمياء الفيزيائية ج . 116 (45): 24161-24170 . arXiv : 1402.1739 . doi : 10.1021/jp308162c . S2CID 30224322 . 
  23. ^ ليو، شياو لونغ؛ تشو، سو وان؛ صن، هاي بن؛ هو، يو؛ ما، شنغ شيانغ؛ نينغ، شي جينغ؛ تشاو، لي؛ تشوانغ، يونيو (17 يناير 2018). ""حساسية لا متناهية" لمستشعر الأمونيا المصنوع من السيليكون الأسود، تم تحقيقها بواسطة محركين ضوئيين وكهربائيين. مجلة ACS للمواد والتطبيقات . 10 (5): 5061-5071 . Bibcode : 2018AAMI...10.5061L . doi : 10.1021/acsami.7b16542 . PMID 29338182 . 
  24. ^ ليو، شياو لونغ؛ ما، شنغ شيانغ؛ تشو، سو وان؛ تشاو، يانغ؛ نينغ، شي جينغ؛ تشاو، لي؛ تشوانغ، يونيو (15 يوليو 2019). "القدرة على استشعار الغاز المحفز والمنظم بالضوء للأمونيا باستخدام السيليكون المفرط الكبريت" . أجهزة الاستشعار والمحركات ب: الكيميائية . 291 : 345– 353. بيب كود : 2019SeAcB.291..345L . دوى : 10.1016/j.snb.2019.04.073 .
  25. ↑ ليو، شياو لونغ؛ تشاو، يانغ؛ ما، شنغ شيانغ؛ تشو، سو وان؛ نينغ، شي جينغ؛ تشاو، لي؛ تشوانغ، جون (22 نوفمبر 2019). "الكشف السريع وواسع النطاق عن غاز أكاسيد النيتروجين باستخدام السيليكون المُشبع بالنيتروجين بمساعدة وضع استشعار كهروضوئي ذاتي التغذية" . مجلة ACS Sensors . 4 (11): 3056–3065 . Bibcode : 2019ACSSe...4.3056L . doi : 10.1021/acssensors.9b01704 . ISSN 2379-3694 . PMID 31612708 .  
  26. ↑ ليو، شياو لونغ؛ تشاو، يانغ؛ تشاو، لي؛ تشوانغ، جون (2 مارس 2020). "تحسين أداء استشعار الغاز عند درجة حرارة الغرفة باستخدام السيليكون المُهيكل بواسطة ليزر الفيمتو ثانية بعد التقادم الطبيعي" . مجلة أوبتكس إكسبرس . 28 (5): 7237-7244 . Bibcode : 2020OExpr..28.7237L . doi : 10.1364/OE.377244 . ISSN 1094-4087 . PMID 32225956 .  
  27. ^ ليو، شياو لونغ؛ تشاو، يانغ؛ وانغ ون جينغ. ما، شنغ شيانغ؛ نينغ، شي جينغ؛ تشاو، لي؛ تشوانغ، يونيو (1 مارس 2021). “استشعار الغاز بالطاقة الشمسية الكهروضوئية: مراجعة”. مجلة IEEE لأجهزة الاستشعار . 21 (5): 5628–5644 . أرخايف : 2008.10378 . بيب كود : 2021ISenJ..21.5628L . دوى : 10.1109/JSEN.2020.3037463 . ISSN 1530-437X . 
  28. ↑ تشاو، يانغ؛ ليو، شياو لونغ؛ ما، شنغ شيانغ؛ وانغ، وين جينغ؛ نينغ، شي جينغ؛ تشاو، لي؛ تشوانغ، جون (1 أغسطس 2021). "استشعار غاز ثاني أكسيد النيتروجين ذاتي التغذية يعمل بالطاقة الكهروضوئية ومُحسَّن للضوء باستخدام السيليكون الأسود" . أجهزة الاستشعار والمحركات ب: الكيميائية . 340 129985. doi : 10.1016/j.snb.2021.129985 .
  29. ^ وانغ ، وينجينغ. ما، شينغكسيانغ؛ ليو، شياو لونغ؛ تشاو، يانغ؛ لي، هوا؛ لي يوان. نينغ، شيجينغ. تشاو، لي؛ تشوانغ، يونيو (1 مارس 2022). "مستشعر غاز NO2 ذو أداء ممتاز يعتمد على السيليكون المفرط النتروجين المعدل حرارياً" . أجهزة الاستشعار والمحركات ب: الكيميائية . 354 131193. دوى : 10.1016/j.snb.2021.131193 .
  30. ↑ لي، يوان؛ لي، هوا؛ دونغ، بينبين؛ ليو، شياولونغ؛ فنغ، غوجين؛ تشاو، لي (20 فبراير 2024). "تحسين أداء استشعار غاز الأمونيا (NH3) في السيليكون المُشكّل بتقنية الليزر الفيمتوثانية عن طريق تزيينه بجزيئات الذهب النانوية" . مجلة Physica Status Solidi RRL . 18 (6) 2400015. Bibcode : 2024PSSRR..1800015L . doi : 10.1002/pssr.202400015 . ISSN 1862-6254 . 
  31. ↑ دونغ، بينبين؛ وانغ، وينجينغ؛ ليو، شياو لونغ؛ لي، هوا؛ لي، يوان؛ هوانغ، يوروي؛ نينغ، شي جينغ؛ تشاو، لي؛ تشوانغ، جون (18 مارس 2024). "الكشف المزدوج عن الضوء والغاز وتعزيزهما المتبادل باستخدام السيليكون الأسود فائق التشويب" . مجلة أوبتكس إكسبرس . 32 (8): 13384-13395 . Bibcode : 2024OExpr..3213384D . doi : 10.1364/OE.521885 . ISSN 1094-4087 . PMID 38859310 .  
  32. ↑ لي، يوان؛ لي، هوا؛ فنغ، غوجين؛ وانغ، وينجينغ؛ دونغ، بينبين؛ تشاو، لي؛ تشوانغ، جون (8 يناير 2024). "استشعار غاز الأمونيا في درجة حرارة الغرفة باستخدام السيليكون المُشبع بالكبريت: التحسين من خلال مقاومة الركيزة" . رسائل الفيزياء التطبيقية . 124 (2) 022105. doi : 10.1063/5.0181639 . ISSN 0003-6951 . 
  33. ↑ أيفازيان، غاغيك؛ أيفازيان، كارين؛ هاخويان، ليفون؛ سيمتشينكو، ألينا (18 مارس 2023). "مستشعر غاز ثاني أكسيد النيتروجين قائم على السيليكون الأسود النقي المُشكَّل بواسطة الحفر الأيوني التفاعلي" . مجلة Physica Status Solidi RRL . 17 (9) 2300058. Bibcode : 2023PSSRR..1700058A . doi : 10.1002/pssr.202300058 . ISSN 1862-6254 . 
  34. ↑ أيفازيان، غاغيك؛ هاخويان، ليفون؛ أيفازيان، كارين؛ أغابيكيان، آرثر (2023). "التنقية الخارجية للشوائب المعدنية بواسطة طبقة من السيليكون الأسود" . مجلة فيزيكا ستاتوس سوليدي أ . 220 (5). رمز Bibcode : 2023OptMa.14013879A . doi : 10.1016/j.optmat.2023.113879 . ISSN 1862-6300 . 
  35. ^ مايك ستوبنراوخ، مارتن هوفمان، Siliziumtiefätzen (DRIE) ، 2006
  36. ↑ ظهور ويليام ج. كرومي: السيليكون الأسود، طريقة جديدة لحصر الضوء. مؤرشف في 13 يناير 2010 على موقع Wayback Machine . في: صحيفة هارفارد غازيت. 9 ديسمبر 1999، تم الاطلاع عليه في 16 فبراير 2009.
  37. ↑ توريس، ر.، فيرفيش، ف.، هالبواكس، م.، سارنيت، ت.، ديلابورت، ب.، سنتيس، م.، فيريرا، ج.، باراكيل، د.، باستيد، س.، توريغروسا، ف.، إتيان، هـ.، ورو، ل.، "التشكيل بالليزر الفيمتوثانية لتحسين الخلايا الكهروضوئية: السيليكون الأسود" ، مجلة الإلكترونيات الضوئية والمواد المتقدمة، المجلد 12، العدد 3، الصفحات 621-625، 2010.
  38. ↑ Sarnet، T.، Torres، R.، Vervisch، V.، Delaporte، P.، Sentis، M.، Halbwax، M.، Ferreira، J.، Barakel، D.، Pasquielli، M.، Martinuzzi، S.، Escoubas، L.، Torregrosa، F.، Etienne، H.، and Roux، L.، "Black silicon التحسينات الأخيرة لل photovaltaic الخلايا"، وقائع المؤتمر الدولي لتطبيقات الليزر والبصريات الكهربائية، 2008.
  39. ↑ ويليامز، مايك (18 يونيو 2014). "خطوة نحو كفاءة الخلايا الشمسية" . Rdmag.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يونيو 2014 .
  40. ↑ هسو، تشيه-هونغ؛ وو، جيا-رين؛ لو، ين-تيان؛ فلود، دينيس جيه؛ بارون، أندرو آر؛ تشين، لونغ-تشين (1 سبتمبر 2014). "تصنيع وخصائص السيليكون الأسود لتطبيقات الخلايا الشمسية: نظرة عامة". علم المواد في معالجة أشباه الموصلات . 25 : 2-17 . doi : 10.1016/j.mssp.2014.02.005 . ISSN 1369-8001 . 
  41. ↑ كوينوف، سفيتوسلاف؛ براندت، مارتن س.؛ ستوتزمان، مارتن (2007). "خلايا شمسية من السيليكون متعدد البلورات الأسود". Physica Status Solidi RRL . 1 (2): R53– R55. Bibcode : 2007PSSRR...1R..53K . doi : 10.1002/pssr.200600064 . ISSN 1862-6270 . S2CID 97435478 .  
  42. ^ تشين ، كيكسون. تشا، جياوي؛ هو، فينكين؛ يا شياويا. زو، شواي؛ فاهانيسي، فيل؛ بيرس، جوشوا م. سافين، هيلي. سو ، شياو دونغ (1 مارس 2019). "عملية نسيج النانو MACE قابلة للتطبيق على كل من الخلايا الشمسية المنشارية ذات الأسلاك الماسية المفردة والمتعددة البلورات" (PDF) . مواد الطاقة الشمسية والخلايا الشمسية . 191 : 1– 8. بيب كود : 2019SEMSC.191....1C . دوى : 10.1016/j.solmat.2018.10.015 . ISSN 0927-0248 . S2CID 106115955 .  
  43. ↑ أودين، شاهنواز؛ هاشم ، محمد روسلان؛ باخور الدين، محمد زمير (12 مارس 2021). "الحفر الكيميائي بمساعدة الألومنيوم لتصنيع السيليكون الأسود". كيمياء وفيزياء المواد . 124469. doi : 10.1016/j.matchemphys.2021.124469 . ISSN 0254-0584 . S2CID 233542194 .  
  44. ↑ ويد روش: "شركة SiOnyx تُسلّط الضوء على "السيليكون الأسود"؛ مادة قد تُحدث ثورة في صناعات الطاقة الشمسية والتصوير" . في: Xconomy. 10 ديسمبر 2008
  45. ↑ «السيليكون الأسود» نوع جديد من السيليكون يعد بكاشفات ضوئية أرخص وأكثر حساسية ، مجلة تكنولوجي ريفيو أونلاين ، 29 أكتوبر 2008
  46. ↑ "رقم قياسي في كفاءة الخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون الأسود يقفز إلى 22.1%" .
  47. ↑ سافين، هيلي؛ ريبو، بايفيكي؛ فون جاسترو، غيوم؛ أورتيغا، بابلو؛ كالي، إريك؛ غارين، مويسيس؛ ألكوبيلا، رامون (2015). "خلايا شمسية من السيليكون الأسود ذات موصلات خلفية متشابكة تحقق كفاءة 22.1%" . مجلة نيتشر لتقنية النانو . 10 (7): 624-628 . Bibcode : 2015NatNa..10..624S . doi : 10.1038/nnano.2015.89 . hdl : 2117/81173 . PMID 25984832 . 
  48. ↑ إيلينا ب. إيفانوفا؛ جعفر حسن؛ هايدن ك. ويب؛ في خان ترون؛ غريغوري س. واتسون؛ يولانتا أ. واتسون؛ فلاديمير أ. باولين؛ سيرجي بوغودين؛ جيمس ي. وانغ؛ مارك ج. توبي؛ كريستيان لوب؛ راسل ج. كروفورد (20 أغسطس 2012). "الأسطح الطبيعية المبيدة للجراثيم: التمزق الميكانيكي لخلايا الزائفة الزنجارية بواسطة أجنحة الزيزاد". سمول . 8 (17): 2489-2494 . Bibcode : 2012Small...8.2489I . doi : 10.1002/smll.201200528 . PMID 22674670 . 
  49. ↑ أيفازيان، غاغيك؛ غاسباريان، فرديناند؛ غاسباريان، فلاديمير (2023). "محاكاة بصرية ودراسة تجريبية للهياكل الترادفية من السيليكون البلوري/السيليكون الأسود/البيروفسكايت" . المواد البصرية . 140 113879. Bibcode : 2023OptMa.14013879A . doi : 10.1016/j.optmat.2023.113879 .
  50. ↑ فاسيشتا، أشوك؛ أيفازيان، غاغيك؛ خودافيرديان، سوريك؛ ماتيفوسيان، لينريك (2023). "الخواص التركيبية والبصرية لطبقات البيروفسكايت المختلطة الهاليد المُرَسَّبة بالتبخير الفراغي على السيليكون الأسود ذي البنية النانوية" . مجلة Physica Status Solidi RRL . 17 (5) 2200482. Bibcode : 2023PSSRR..1700482V . doi : 10.1002/pssr.202200482 . ISSN 1862-6254 .