Японский институт NAIST (Nara Institute of Science and Technology) представил технологию выращивания поликристаллического кремния с использованием протеина. Как ожидается, она даст возможность формировать слои полупроводникового материала на поверхности пластика, стекла и других материалов. По сравнению с ранее разработанными методами, новый подход позволяет вырастить кристаллы кремния с частицами более крупных размеров, и одновременно сократить количество катализатора.

Обычно для выращивания поликристаллического кремния в качестве катализатора используется никель. Новая технология предполагает использование никеля, инкапсулированного в протеиновую оболочку, внешний и внутренний диаметр которой примерно равен 12 и 7 нм, соответственно. В качестве материала оболочки используется протеин ферритин.Ферритин с никелевым «сердечником» внутри приводится в контакт со слоем аморфного кремния, чтобы рассредоточить в нем никель. Затем протеин удаляется при помощи ультрафиолетового света или озона. Основным преимуществом, по сравнению с существующей технологией (вакуумного напыления или опрыскивания), является более равномерное распределение никеля. В результате, происходит формирование кристаллов большого размера – от единиц до десятков мкм. Изменяя концентрацию раствора «никель-ферритина» ученым удалось изменять свойства поликристаллического слоя, в частности, управлять размером кристаллов.

По оценке специалистов NAIST, расход никеля в новой технологии уменьшается на два-три порядка величины (!) по сравнению с имеющимися технологиями. На пути коммерциализации разработки остается несколько препятствий. Одно из них – высокая стоимость ферритина. Вместе с тем, ожидается, что цены на ферритин снизятся после развертывания массового производства.