■ Moorfield磁控溅射金属镀膜助力冷冻电镜研究新进展登上Science
冷冻电镜技术几乎的实现了对生物大分子的高精度观察。但在实际应用中仍有很多因素限制了冷冻电镜观测精度的进一步提升。其中重要因素之一是由于电子束照射导致金属网上的玻璃态的水膜发生移动从而影响观测精度。Moorfield薄膜生长设备的用户英国剑桥大学Christopher J. Russo教授研究组利用高质量的薄膜生长与加工技术制备了用于冷冻电镜样品制备的“HexAuFoil”金属网,该金属网使得冷冻电镜观察生物大分子样品时样品的位置漂移小于1埃米,进一步提高了冷冻电镜的成像质量,该结果刊登在2020年10月的Science杂志上。“HexAuFoil”金属网制备过程中的关键环节就是采用Moorfield提供的高精度电子束蒸发技术以及液氮冷却的低温样品台,使得Au膜当中的粒径更小,在缩小金属网圆孔直径的情况下仍保证了金属网孔的圆度和质量。
图1:生长在Si 片上的“HexAuFoil”金属网阵列
(图片由分子生物学MRC实验室的Neil Grant提供)
图2:利用“HexAuFoil”金属网的冷冻电镜观测结果
详细信息请参考:https://qd-china.com/zh/news/detail/2111301668120
■ 钙钛矿光伏薄膜材料制备
与其他光伏材料相比,钙钛矿太阳能电池在性能的提升方面表现出了惊人的速度。近期,来自德国柏林科技大学的Steve Albrecht等研究者在Science正刊中报道了一个单片钙钛矿/硅串联太阳能电池,其认证的功率转换效率高达29.15%,预计还会进一步提高。现如今,钙钛矿太阳能电池生产技术逐渐趋于成熟,生产设备也逐渐小型化和便捷化。
太阳能电池的制备过程主要分为薄膜的制备和后续的加工。后续的加工流程与硅基太阳能电池的后续加工有些类似,涉及到微纳加工与封装等流程,我们不做详细介绍。在真空镀膜方面目前较为流行的是采用物理气象沉积(physical vapor deposition—PVD),例如热蒸发等方式。对于热蒸发技术来说,在真空室中加热钙钛矿前驱体,使它们向上蒸发并覆盖在基片上。通过对过程的精细控制,形成所需的钙钛矿薄膜。热蒸发方法制备出的薄膜不仅性能出色,同时还能与太阳能电池制造过程中需要的其他过程具备良好的兼容性 (例如,传输层和金属接触层的沉积也经常使用PVD)。
英国Moorfield 公司基于多年的薄膜设备生产经验发布了低温蒸发(LTE)技术和相关设备。这使得科研人员能够快速建立性能的钙钛矿光伏薄膜沉积系统。Moorfield 公司用于钙钛矿太阳能电池制备的设备包括台式nanoPVD - T1,以及功能增强型的落地式MiniLab系列。钙钛矿材料在太阳能电池方面表现出良好的前景,真空蒸发镀膜是一种很有前途的制备方法且容易实现工业化生产。用于钙钛矿薄膜制备的沉积系统需要进行优化设计,以提高薄膜材料的品质。Moorfield Nanotechnology公司具有雄厚的专业技术基础和先进的设备解决方案,包括全套LTE蒸发源、过程控制选件和完整的沉积系统。此外Moorfield Nanotechnology还提供其他多种材料制备的专业设备,例如磁控溅射、电子束蒸发、快速制备石墨烯的nanoCVD系统。
nanoPVD系统中的LTE蒸发源
详细信息请参考:https://qd-china.com/zh/news/detail/2101081579284
■ 超薄全固态微型超级电容器
德国开姆尼茨工业大学的Oliver G. Schmidt研究组利用Moorfield的磁控溅射设备通过反应溅射制备了由Co3O4/LiPON/Co3O4作为中间层的多层复合薄膜组成的超薄全固态微型超级电容器,该电容器表现出了非常好的性能。
采用溅射和反应溅射制备的Co3O4/LiPON/Co3O4中间层
生长在柔性衬底上的微型超级电容器表现出了良好的抗弯折性能
■ 有机物热蒸发制备仿生表面
生物膜的形成可以为细菌提供保护,并增加它们对杀菌剂的耐药性。一旦生物膜形成,就很难去除,在某些系统中甚不可能去除。在此情况下杀菌剂显示出短暂的效果。本工作中,作者通过有机物热蒸发的方法利用石蜡或氟化蜡自组装形成的超疏水表面来防止表面生物膜附着。超疏水表面显示出特殊的能力,在7天的时间内抑制革兰氏阳性蜡样芽孢杆菌和革兰氏阴性铜绿假单胞菌的生物膜形成(高达99.9%的抑制)。
热蒸发有机薄膜的高分辨SEM图,(A) C36H74 (B) C36H74+C50H102, (C) C50H102 and (D) C24F50,插图为倾斜30°观测,标尺为1μm