当拉斐尔·哈拉米略(Rafael Jaramillo)谈到他最喜欢的成就时,很快就会发现他具有适合研究人员的气质——他被挑战和努力工作的前景所激励。
“我最引以为豪的是,需要冒险的战略思维,然后是多年的技术努力,然后是验证,”材料科学与工程系托马斯·洛德职业发展副教授哈拉米略说。
即使是对失败的恐惧也没有阻止他。在谈到他开发新半导体材料的工作时,他说:“在任何特定应用中尝试取代硅通常是一件愚蠢的事情。时间会证明我是否在职业生涯中自欺欺人。
当然,哈拉米略是谦虚的。他获得了多个重要奖项,2021 年,他和实验室的其他研究人员成功地使用一种新的半导体材料系列制造了薄的高质量薄膜,这些材料可用于太阳能电池和环保 LED 等产品。这种材料被称为硫族化物钙钛矿,非常稳定,由廉价、无毒的元素制成。
作为两位音乐家的儿子,哈拉米略在马萨诸塞州布鲁克莱恩的学校长大。麻省理工学院教授兼宇宙学家艾伦·古斯(Alan Guth)的儿子是二年级的一位同学,他自愿与班上的学生见面并回答他们关于太空的问题。在特意查看了图书馆里所有关于太空和天文学的书籍后,哈拉米略没有退缩,在大爆炸的最初阶段向古斯询问了宇宙的大小。
“他非常善良和耐心,”哈拉米略说。
多年来,哈拉米略对太空的迷恋转化为对物理学的热爱,他在康奈尔大学获得了应用和工程物理学学士学位,在芝加哥大学获得了物理学博士学位。
哈拉米略说,他学习物理学“是因为它满足了在某种程度上简单理解和解释事物的强迫性需求。
“我喜欢物理学,因为我喜欢物理学的方法——思维习惯、解决问题的策略、实验,”他说。“物理学家喜欢告诉自己,他们总能从第一性原理中弄清楚事情,而他们的领域与死记硬背相反。
作为一名长期的环保主义者,Jaramillo 希望帮助社会摆脱对化石燃料的依赖,在获得博士学位后,他希望将自己的知识集中在低碳能源上。
他说:“我想把一个至少和我所享受的一样可爱和多样化的世界传给我的孩子们,和大多数人一样,我为我们星球的未来感到担忧。“不同的人可以而且应该带来不同的学科背景和技能,以解决共同重要的问题——解决最困难的问题需要一个村庄。”
哈拉米略说,他从物理学转向材料科学领域,这凸显了他工作中的一些有益联系:“我敢肯定,我的一些想法,如果它们包含独创性,那是因为我可能与我所在领域的其他人有不同的观点。
尽管如此,在两个博士后期间,这种转变涉及一些繁重的工作。
想要从事太阳能电池研究,“我必须有意识地看到博士后机会,在那里我可以学到一两件关于半导体、材料科学、设备优化、能源和技术经济的知识,”哈拉米略说,并补充说他阅读并记下了数百页的教科书,“试图赶上我周围的人,他们似乎总是比我更有用的东西, 可能是因为他们在该领域完成了博士工作。
Jaramillo在哈佛大学环境中心和哈佛大学工程与应用科学学院以及麻省理工学院与机械工程教授和太阳能光伏专家Tonio Buonassisi一起进行博士后研究。Jaramillo 于 2015 年加入麻省理工学院,最近获得了终身教职。
他目前对新材料的研究可以提高电信、微电子和光伏等应用中使用的半导体的经济性并减少对环境的影响。
“我们正在与久经考验的材料的局限性作斗争,”Jaramillo在之前接受麻省理工学院新闻采访时说,“这很令人兴奋,因为这意味着你可以潜入并思考新材料。
同样让Jaramillo感到兴奋的是,他和他的实验室一直在对用于太阳能电池的硫族化物钙钛矿进行的研究越来越受到全世界的关注。
“这曾经是一个安静而有些孤独的领域,所以我欢迎新的社区和竞争,”他说。“为了这个项目,我们承担了很大的风险,并延迟了很长一段时间的满足。现在,它正在产生结果。如果我们继续努力工作,如果我们抓住很多休息时间,硫族化物钙钛矿太阳能电池可能会为全球太阳能发电的持续扩张做出有意义的贡献。
哈拉米略始终是坚定的研究者,他鼓励麻省理工学院的学生——他很快指出,他们和他一样有很高的动力——为星星而战。
“我会说生命是短暂的,所以要志存高远,”他说。“作为科学家和工程师,这意味着要解决难题,因为简单的问题已经解决,而且,他们几乎没有满足感。
新闻旨在传播有益信息,英文版原文来自https://news.mit.edu/2024/rafael-jaramillo-developing-environmentally-beneficial-semiconductor-materials-0329