Black silicon
ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಒಂದು ಅರೆವಾಹಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದ್ದು, ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾರ್ಪಾಡಾಗಿದ್ದು, ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಗೋಚರ (ಮತ್ತು ಅತಿಗೆಂಪು) ಬೆಳಕನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಮಾರ್ಪಾಡನ್ನು 1980ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅಯಾನು ಎಚ್ಚಣೆಯ (ಆರ್ಐಇ) ಅನಪೇಕ್ಷಿತ ಅಡ್ಡಪರಿಣಾಮವೆಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು. ಇದೇ ರೀತಿಯ ರಚನೆಯನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಇತರ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಎಚ್ಚಣೆ, ಸ್ಟೇನ್ ಎಚ್ಚಣೆ, ಲೋಹ-ನೆರವಿನ ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಚ್ಚಣೆ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆ (ಇದನ್ನು ಹಾರ್ವರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಎರಿಕ್ ಮಜೂರ್ ಅವರ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ) ಸೇರಿವೆ. ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕ ಉದ್ಯಮಕ್ಕೆ ಪ್ರಮುಖ ಆಸ್ತಿಯಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಪ್ರಮಾಣಿತ ಸ್ಫಟಿಕಾಕಾರದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬೆಳಕನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ದಕ್ಷತೆಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಅವುಗಳ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೂಜಿ-ಆಕಾರದ ಮೇಲ್ಮೈ ರಚನೆಯಾಗಿದ್ದು, ಅಲ್ಲಿ ಸೂಜಿಗಳನ್ನು ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ನಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 10 ಮೈಕ್ರಾನ್ ಮೀಟರ್ಗಿಂತ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು 1 ಮೈಕ್ರಾನ್ ಮೀಟರ್ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಇದರ ಮುಖ್ಯ ಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ ಆಪಾದಿತ ಬೆಳಕಿನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ-ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಫಲನ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅರೆ-ಸಾಮಾನ್ಯ ಘಟನೆಗೆ 20-30% ಆಗಿದ್ದು, ಸುಮಾರು 5 ಪ್ರತಿಶತಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸೂಜಿಗಳಿಂದ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಮಾಧ್ಯಮ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ರಚನೆಯು ಇದಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಈ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ, ಯಾವುದೇ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ ಇಲ್ಲ, ಆದರೆ ಫ್ರೆಸ್ನೆಲ್ ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸೂಚ್ಯಂಕದ ನಿರಂತರ ಬದಲಾವಣೆಯಾಗಿದೆ. ಶ್ರೇಣೀಕೃತ ಪದರದ ಆಳವು ಸಿಲಿಕಾನ್ನಲ್ಲಿನ ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಾಂತರಕ್ಕೆ ಸರಿಸುಮಾರು ಸಮನಾದಾಗ (ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿನ ತರಂಗಾಂತರದ ಸುಮಾರು ಕಾಲು ಭಾಗದಷ್ಟು) ಪ್ರತಿಫಲನವು ಶೇಕಡಾ 5ಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ; ಆಳವಾದ ಶ್ರೇಣಿಗಳು ಇನ್ನೂ ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿಫಲನಶೀಲತೆಗಾಗಿ, ಸೂಚ್ಯಂಕ ಶ್ರೇಣೀಕೃತ ಪದರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳು ಚದುರುವಿಕೆಯನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಆಪಾದಿತ ಬೆಳಕಿನ ತರಂಗಾಂತರಕ್ಕಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರಬೇಕು. ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಅಸಾಮಾನ್ಯ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಈ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸಂವೇದಕ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕವಾಗಿಸುತ್ತವೆ. ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಇವು ಸೇರಿವೆಃ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂವೇದನೆ ಹೊಂದಿರುವ ಚಿತ್ರ ಸಂವೇದಕಗಳು ಹೆಚ್ಚಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಥರ್ಮಲ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಕ್ಯಾಮೆರಾಗಳು ಫೋಟೊ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್. ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಂಪರ್ಕಗಳು ಮತ್ತು ಇಂಟರ್ಫೇಸ್ಗಳು ಟೆರಾಹರ್ಟ್ಜ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗಳು. ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಮೆಂಬರೇನ್ಗಳನ್ನು ದೈಹಿಕವಾಗಿ ಛಿದ್ರಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ವಿರೋಧಿ ಮೇಲ್ಮೈ ಸೌರ ಕೋಶಗಳು. ಮೇಲ್ಮೈ ವರ್ಧಿತ ರಾಮನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಅಮೋನಿಯಾ ಅನಿಲ ಸಂವೇದಕಗಳು ಉತ್ಪಾದನೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ-ಅಯಾನ್ ಎಚ್ಚಣೆ ಅರೆವಾಹಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ-ಅಯಾನ್ ಎಚ್ಚಣೆ (ಆರ್ಐಇ) ಹಲವಾರು ನೂರು ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್ಗಳಷ್ಟು ಆಳ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಕಾರ ಅನುಪಾತಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಂದಕಗಳು ಮತ್ತು ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಪ್ರಮಾಣಿತ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಬಾಷ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಆರ್ಐಇಯಲ್ಲಿ, ಎಚ್ಚಣೆ ಮತ್ತು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯತೆಯ ನಡುವೆ ಪದೇ ಪದೇ ಬದಲಾಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಆರ್. ಐ. ಇ. ಯೊಂದಿಗೆ, ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಆಮ್ಲಜನಕ ಅನಿಲವು ದಿಕ್ಕಿನ ಅಯಾನುಗಳಿಂದ ಕೆಳಗಿನಿಂದ ಸುಲಭವಾಗಿ ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ಈ ಸೈಡ್ವಾಲ್ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ. ಎರಡೂ ಆರ್ಐಇ ವಿಧಾನಗಳು ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ರಚನೆಯ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನವು ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಎಚಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಬಾಷ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯತೆಯ ನಡುವಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಅನಿಯಮಿತ ಸೈಡ್ವಾಲ್ಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಅವು ಈ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ನಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಗೋಚರಿಸುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಎಚ್ಚಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಸಣ್ಣ ಭಗ್ನಾವಶೇಷಗಳು ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಉಳಿಯುತ್ತವೆ; ಅವು ಅಯಾನು ಕಿರಣವನ್ನು ಮರೆಮಾಚುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗದ ರಚನೆಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕೆಳಗಿನ ಎಚ್ಚಣೆ ಮತ್ತು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯತೆಯ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಎತ್ತರದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಂಬಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಚದರ ಮಿಲಿಮೀಟರ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಒಂದು ದಶಲಕ್ಷ ಸೂಜಿಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವಂತೆ ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿಸಬಹುದು. 1999ರಲ್ಲಿ, ಎರಿಕ್ ಮಜೂರ್ ನೇತೃತ್ವದ ಹಾರ್ವರ್ಡ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಗುಂಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಫೆಮ್ಟೊಸೆಕೆಂಡ್ ಲೇಸರ್ ದ್ವಿದಳ ಧಾನ್ಯಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿಕಿರಣಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿತು. ಸಲ್ಫರ್ ಹೆಕ್ಸಾಫ್ಲೋರೈಡ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಡೋಪಂಟ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಅನಿಲದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ವಿಕಿರಣದ ನಂತರ, ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯು ಮೈಕ್ರೋಮೀಟರ್-ಗಾತ್ರದ ಕೋನ್ಗಳ ಸ್ವಯಂ-ಸಂಘಟಿತ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕ ರಚನೆಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಬರುವ ವಸ್ತುವು ಅನೇಕ ಗಮನಾರ್ಹ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಪಾರದರ್ಶಕವಾಗಿರುವ ತರಂಗಾಂತರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರಕ್ಕಿಂತ ಕೆಳಗಿರುವ ಅತಿಗೆಂಪು ಶ್ರೇಣಿಯವರೆಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆ. ಸಲ್ಫರ್ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಒತ್ತಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಡಿಮೆ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ರಚನೆಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ದೀರ್ಘ ತರಂಗಾಂತರಗಳನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದೇ ರೀತಿಯ ಲೇಸರ್ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕೋನ್ಗಳು ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ತುದಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದಿಲ್ಲ (ಚಿತ್ರವನ್ನು ನೋಡಿ). ಅಂತಹ ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ರಚನೆಯ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಪ್ರತಿಫಲನವು ವರ್ಣಪಟಲದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ 350-1150 nm ನಲ್ಲಿ 3-14% ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಪ್ರತಿಫಲನದಲ್ಲಿ ಅಂತಹ ಕಡಿತವು ಕೋನ್ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯಿಂದ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಬೆಳಕಿನ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿಫಲನಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಸಾಧ್ಯತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಎಫ್ಎಸ್ ಲೇಸರ್ ಟೆಕ್ಸ್ಚರೈಸೇಶನ್ನಿಂದ ಸಾಧಿಸಿದ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಲಾಭವು ಕ್ಷಾರೀಯ ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಚ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಿದ್ದಕ್ಕಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ, ಇದು ಸೌರ ಕೋಶ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ ಮೊನೊ-ಸ್ಫಟಿಕದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಟೆಕ್ಸ್ಚರಿಂಗ್ಗೆ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಕೈಗಾರಿಕಾ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಅಂತಹ ಮೇಲ್ಮೈ ಮಾರ್ಪಾಡು ಸ್ಥಳೀಯ ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿದೆ. ಬಹು-ಸ್ಫಟಿಕದ ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಏಕರೂಪದ ಟೆಕ್ಸ್ಚರಿಂಗ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು. ಅತ್ಯಂತ ಕಡಿದಾದ ಕೋನಗಳು ಪ್ರತಿಫಲನವನ್ನು ಶೂನ್ಯದ ಹತ್ತಿರಕ್ಕೆ ಇಳಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಸೌರ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಕೆಯಾಗದಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ತಾಮ್ರದ ನೈಟ್ರೇಟ್, ರಂಜಕ ಆಮ್ಲ, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಫ್ಲೋರೈಡ್ ಮತ್ತು ನೀರಿನ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ ವೇಫರ್ಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ರಂಜಕ ಆಮ್ಲದ ಕಡಿತವು ತಾಮ್ರದ ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ತಾಮ್ರದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳು ವೇಫರ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತವೆ, ಅದನ್ನು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಫ್ಲೋರೈಡ್ ಅನ್ನು ತಲೆಕೆಳಗಾದ ಪಿರಮಿಡ್-ಆಕಾರದ ನ್ಯಾನೊಪೋರ್ಗಳನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ಗೆ ಸುಡಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು 590 ಎನ್ಎಂನಷ್ಟು ಚಿಕ್ಕದಾದ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿತು, ಅದು ಶೇಕಡಾ 99 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಬೆಳಕನ್ನು ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ಮೆಟಲ್-ಅಸಿಸ್ಟೆಡ್ ಕೆಮಿಕಲ್ ಎಚ್ಚಣೆ (MACE) ಎಂಬ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಚ್ಚಣೆಯ ಮೂಲಕವೂ ರಾಸಾಯನಿಕ ಎಚ್ಚಣೆಯ ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಕಾರ್ಯ ವಸ್ತುವು ಸಣ್ಣ ವಿದ್ಯುತ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನಿಂದ ಪಕ್ಷಪಾತ ಮಾಡಿದಾಗ, ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಡಜನ್ಗಟ್ಟಲೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯು ಗೋಚರ ಮತ್ತು ಅತಿಗೆಂಪು ವರ್ಣಪಟಲ ಎರಡರಲ್ಲೂ ಸಂಸ್ಕರಿಸದ ಸಿಲಿಕಾನ್ (ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಿಲಿಕಾನ್) ಗಿಂತ 100-500 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ನವೀಕರಿಸಬಹುದಾದ ಇಂಧನ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಒಂದು ಗುಂಪು ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳನ್ನು 18.2% ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ವರದಿ ಮಾಡಿದೆ. ಈ ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಂಟಿ-ರಿಫ್ಲೆಕ್ಟಿವ್ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ಬೆಳ್ಳಿಯ ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೋಹದ ನೆರವಿನ ಎಚ್ಚಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ರಚಿಸಲಾಗಿದೆ. 2015ರ ಮೇ ತಿಂಗಳಲ್ಲಿ, ಫಿನ್ಲೆಂಡ್ನ ಆಲ್ಟೋ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಸಂಶೋಧಕರು, ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಾಟ್ ಪಾಲಿಟೆಕ್ನಿಕಾ ಡಿ ಕ್ಯಾಟಲುನ್ಯಾ ಸಂಶೋಧಕರೊಂದಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಾ, ಪರಮಾಣು ಪದರದ ಶೇಖರಣೆಯ ಮೂಲಕ ನ್ಯಾನೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಗಳ ಮೇಲೆ ತೆಳುವಾದ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಫಿಲ್ಮ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಜೀವಕೋಶದ ಹಿಂಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಲೋಹದ ಸಂಪರ್ಕಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ 22.1% ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳನ್ನು ರಚಿಸಿರುವುದಾಗಿ ಘೋಷಿಸಿದರು. ಮೆಲ್ಬರ್ನ್ನ ಸ್ವಿನ್ಬರ್ನ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆನಾ ಇವಾನೋವಾ ನೇತೃತ್ವದ ತಂಡವು 2012 ರಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ, ಸಿಕಾಡಾ ರೆಕ್ಕೆಗಳು ಸ್ಯೂಡೋಮೊನಸ್ ಎರುಜಿನೋಸಾದ ಪ್ರಬಲ ಕೊಲೆಗಾರರಾಗಿದ್ದವು, ಇದು ಅವಕಾಶವಾದಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮಾಣು, ಇದು ಮನುಷ್ಯರಿಗೆ ಸೋಂಕು ತರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಜೀವಕಗಳಿಗೆ ನಿರೋಧಕವಾಗುತ್ತಿದೆ. ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ನೆಲೆಗೊಳ್ಳುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಚೂರುಚೂರುಗಳಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸಿದ ನಿಯಮಿತ ಅಂತರದ "ನ್ಯಾನೊಪಿಲ್ಲರ್" ಗಳಿಂದ ಪರಿಣಾಮವು ಬಂದಿತು. ಸಿಕಾಡಾ ರೆಕ್ಕೆಗಳು ಮತ್ತು ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಎರಡನ್ನೂ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಎರಡೂ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾನಾಶಕಗಳಾಗಿದ್ದವು. ಮಾನವನ ಸ್ಪರ್ಶಕ್ಕೆ ನಯವಾದ, ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ಗ್ರಾಮ್-ನೆಗೆಟಿವ್ ಮತ್ತು ಗ್ರಾಮ್-ಪಾಸಿಟಿವ್ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಬೀಜಕಗಳನ್ನು ನಾಶಪಡಿಸಿದವು. ಮೂರು ಉದ್ದೇಶಿತ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಪ್ರಭೇದಗಳೆಂದರೆ ಪಿ. ಎರುಜಿನೋಸಾ, ಸ್ಟ್ಯಾಫಿಲೋಕೊಕಸ್ ಔರೆಸ್ ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಸಿಲಸ್ ಸಬ್ಟಿಲಿಸ್, ಇದು ಆಂಥ್ರಾಕ್ಸ್ನ ಸೋದರಸಂಬಂಧಿ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಮಣ್ಣಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮಾಣು. ಸಾವಿನ ಪ್ರಮಾಣವು ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡ ಮೊದಲ ಮೂರು ಗಂಟೆಗಳಲ್ಲಿ ನಿಮಿಷಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿ ಚದರ ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್ಗೆ 450,000 ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾಗಳು ಅಥವಾ ಎಸ್. ಔರಿಯಸ್ ಹೊಂದಿರುವ ವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಸೋಂಕು ತಗುಲಲು ಅಗತ್ಯವಾದ ಕನಿಷ್ಠ ಪ್ರಮಾಣಕ್ಕಿಂತ 810 ಪಟ್ಟು ಮತ್ತು ಪಿ. ಎರುಜಿನೋಸಾದ 77,400 ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿತ್ತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇವಾನೋವಾ ತಂಡದ ಪ್ರಮಾಣೀಕರಣ ಶಿಷ್ಟಾಚಾರವು ಈ ರೀತಿಯ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾ ವಿರೋಧಿ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ ಎಂದು ನಂತರ ಸಾಬೀತಾಯಿತು. ವಿಸ್ಕಾನ್ಸಿನ್-ಮ್ಯಾಡಿಸನ್ನ ಸೋಲಾಸಿಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಸೌರ ಕೋಶದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ. 'ಸ್ಟೆಲ್ತ್' ವಸ್ತುವು ಅತಿಗೆಂಪು ಕಣ್ಣುಗಳಿಂದ ಬಿಸಿ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಮರೆಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸೈನ್ಸ್ ಡೈಲಿ. www.sciencedaily.com/releases/2018/06/180622174752.htm (23 ಜೂನ್ 2018 ರಂದು ಪ್ರವೇಶಿಸಲಾಗಿದೆ). ಉಲ್ಲೇಖಗಳ ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಸಿಯೋನಿಕ್ಸ್ "ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ ಸಿಲಿಕಾನ್" ಅನ್ನು ನ್ಯೂಯಾರ್ಕ್ ಟೈಮ್ಸ್ನ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ಬೆಳಕಿಗೆ ತರುತ್ತದೆ (ಎನ್ವೈಟಿ ಚಂದಾದಾರಿಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ) ಸಿಯೋನಿಕ್ಸ್ ಮುಖಪುಟ ಲೇಸರ್ಗಳು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕದ-ಜ್ಞಾನ ಬೇಸ್ ಲೇಸರ್ಗಳು ಪಿವಿ ದಕ್ಷತೆಯ ಲೇಸರ್ಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತವೆ, ಪ್ಲಾಸ್ಮಾಸ್ ಎಟ್ ಪ್ರೊಸೆಡೆಸ್ ಫೋಟೊನಿಕ್ಸ್-ರೀಚೆರ್ಚ್-ಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ ಡು ಸಿಲಿಸಿಯಂಃ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಔ ಫೋಟೊವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ (ಫ್ರೆಂಚ್ನಲ್ಲಿ) ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್, ಕಪ್ಪು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳ ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಸೌರ ಕೋಶಗಳನ್ನು ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ ಕೋಶಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.