利用細菌回收半導體材料,並可望應用於元件製造

 

刊登日期:2021/12/23
  • 字級

從廢舊電子設備或家用電器中取出有用金屬並予以再利用的「都市礦山」因東京奧運的獎牌而受到矚目。若是利用微生物回收金屬的話,或將能更順利地進行再利用。而日本廣島大學即展開研究,欲透過細菌收集混入海水或工廠廢液中的半導體材料,進而合成元件。若此項技術能在2050年左右確立的話,半導體短缺的問題可望消解。

研究團隊在日本九州、瀨戶內海的海水中採集到「海洋著色菌屬(Marichromatium)」的細菌,此細菌具有收集鎵、銦等有價半導體材料的習性,且會將收集到的材料以團塊的形式排出體外。若將此細菌置入處理鎵的工廠廢液中,細菌會自行回收鎵,廢液將可望轉變成為新「礦山」。

「海洋著色菌」不僅能回收材料,並可望實現提高半導體性能所必需之結晶化或薄膜化。利用電子顯微鏡觀察細菌排出的物質後,發現大部分區域呈現原子不規則密集的構造,但在某些區域則形成了原子規則聚集的結晶構造。

一般半導體的結晶化或薄膜化會使用專用設備並於高溫環境下進行,因此需要龐大的能源。若細菌可以取代這個過程,將可望大幅節約能源並有助於脫碳。今後廣島大學將著手詳細分析細菌結晶化的過程,期未來能實現以細菌產出的半導體製造電子零組件的目標。首先預計在2030年確立能讓電流確實流通於細菌製成之半導體的技術,並於2050年左右達到於製造低價太陽能發電、簡單通訊設備等用途之半導體元件的目標。


資料來源: https://www.nikkei.com/article/DGXZQOUC11E0W0R11C21A1000000/
分享