عثمان بكر يطوّر أشباه الموصلات الرخيصة

الخميس 23 حزيران 2016

عثمان بكر يطوّر أشباه الموصلات الرخيصة

 

يعمل عثمان بكر، الشاب المبتكر الذي لم يتعدَّ عمره ال-٣٥ سنةً، على أشكال جديدة من أشباه الموصلات لاعطاء الطاقة للالكترونيات.


ويُعتَبَر السيليكون المادة  الرئيسية المستخدمة في انشاء أشباه الموصلات وهي المادة الأساسية لجميع الالكترونيات ابتداءً من الأجهزة اللوحية، مروراً بالكمبيوترات المحمولة وصولاً إلى الهواتف الذكية.

 

وبسبب عنصر السيليكون في هذه الرقائق، فإن تصنيعها مكلف ويتطلّب مختبرات متخصّصة للغاية  تتعامل مع المواد على درجة حرارة عالية جداً.

 

وهنا، يأتي عمل بكر الذي يهدف إلى تصميم أشباه الموصلات العالية الأداء وذات الأسعار المنخفضة والتي يمكن صنعها من خلال استخدام أدوات بسيطة. ويمكن لهكذا استكشاف أن يغيّر كثيراً في شكل صناعات الطاقة، التكنولوجيا والالكترونيات الدقيقة.

 

بعد أن أمضى ١٠ سنوات في كامبريدج، ماساشوستس، فاز بكر بجائزة  الملك عبد الله للطالب في عام ٢٠٠٨ من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية  التي كانت تبحث عن باحثين موهوبين.

 

وبعد ذلك بعام، انضمّ بكر إلى جامعة الملك عبدالله حيث قام ببناء مختبر للأبحاث وفريق بهدف فهم التجمع الذاتي للمواد النانوية وتطبيقاتها الخاصة في مجال الطاقة والالكترونيات الضوئية، دراسة الأجهزة الالكترونية التي تستخدم الضوء.

 

ولم يكن من السهل انشاء مختبر أبحاث في المملكة العربية السعودية خصوصاً مختبر يطمح إلى المنافسة على مستوى عالمي.

 

كان بكر قادراً على جذب المرشحين المؤهلين. وحالياً، يضمّ المختبر ١٥ طالب دكتوراه وباحثين من خلفيات متنوّعة بما في ذلك الصين وتركيا وروسيا وكوريا الجنوبية ونيوزيلندا.

 

كان بكر فضولياً وأراد أن يستكشف إذا كان بامكان مزيج من مواد كيميائية معيّنة التفاعل وتشكيل أشباه الموصلات في درجات الحرارة المنخفضة التي يمكن التعامل معها من خلال استخدام معدات من مختبر الكيمياء في المدرسة الثانوية.

 

 طوّر بكر وفريقه أساليب بسيطةً  لتكوين بلورات مفردة كبيرة من المعدن الهجين الذي يتكوّن بمعظمه من  تيتانات الكالسيوم أي perovskites وتحققا من خصائصه.

 

كانت نقاوة وخصائص هذا المعدن الكهربائية مماثلةً لتلك الموجودة في السيليكون الأغلى في الالكترونيات. ينتظر الفريق الموافقة على براءات الاختراع ويعمل مع العديد من الشركات الكيميائية على ترخيص التقنيات.

 

 يمكن تطبيق هذا الاستكشاف الجديد العالي الأداء في مجموعة واسعة من الصناعات.

 

ويعمل مختبر بكر على تطبيق الاكتشاف في صناعة التصوير من خلال تعزيز حساسية واستجابة  أجهزة الاستشعار البصرية، الأجهزة التي تكشف عن الضوء ومساحة الطاقة الشمسية من خلال تحسين أداء الخلايا الشمسية.