Gli ingegneri del MIT affermano di aver creato i primi film sottili di alta qualità di una nuova famiglia di materiali semiconduttori, nota come perovskiti di calcogeni, potrebbe avere applicazioni nelle celle solari e nell’illuminazione. Rafael Jaramillo, docente di scienze dei materiali e ingegneria presso il MIT, è entusiasta del potenziale dei nuovi materiali perché sono ultrastabili e fatti di elementi economici e non tossici. I film sottili creati dal suo team sono composti da bario, zirconio e zolfo in una specifica struttura cristallina, “il prototipo di perovskite di calcogeni”.

Le perovskiti di calcogeni sono state prodotte già nel 1950 da chimici francesi. Un lavoro simile è stato ripetuto negli anni ’80 e nei primi anni ’90, ma “l’idea che questi materiali sarebbero stati utili semiconduttori non è arrivata fino al 2010”, ha spiegato Jaramillo. Fu allora che Jaramillo e pochi altri – tra cui Jayakanth Ravichandran e Joseph Bennett – identificarono in modo indipendente il loro potenziale.

Jaramillo e colleghi hanno usato una tecnica chiamata epitassia a fascio molecolare (MBE) per far crescere i loro film di alta qualità. Secondo Jaramillo la tecnica consente il controllo a livello atomico sulla crescita dei cristalli, ma “è estremamente difficile da fare e non c’è alcuna garanzia di successo “. Tuttavia, “la storia della tecnologia dei semiconduttori mostra il valore dello sviluppo di MBE. Ecco perché vale la pena provare” viste le potenzialità.

Il difficile lavoro è stato ulteriormente aggravato da un altro fattore: “le sostanze chimiche necessarie per produrre calcogenidi puzzano e possono gommare le attrezzature”. MBE si svolge inoltre in una camera in cui c’è vuoto. Per ora Jaramillo si sta concentrando su due fronti: ottenere una migliore comprensione dei materiali e integrarli nelle celle solari.