Jeffrey Elam
Jeffrey Elam | |
|---|---|
| Alma mater | Cornell University (BA), University of Chicago (PhD) |
| Känd för | Atomskiktsavsättning |
| Titel | Senior kemist och gruppledare |
| Vetenskaplig karriär | |
| Fält | Kemi, materialvetenskap, tunna filmer |
| institutioner | Argonne National Laboratory |
| Hemsida | |
Jeffrey Elam är senior kemist och gruppledare vid det amerikanska energidepartementets Argonne National Laboratory . Han leder Argonnes forskningsprogram för atomlagerdeposition (ALD), där han leder forskning och utveckling och kommersialisering av tunnfilmsbeläggningsteknologier för energitillämpningar.
Elam är stipendiat vid Northwestern-Argonne Institute of Science and Engineering och anställd vid Center for Molecular Engineering i Argonne. Han leder också Functional Coatings Group i Argonnes Applied Materials Division och har ledande roller i två DOE Energy Frontier Research Centers : Center for Electrical Energy Science och Advanced Materials for Energy-Water Systems Center.
Utbildning
Elam tog examen Cornell University med en kandidatexamen i kemi, följt av University of Chicago med en doktorsexamen i fysikalisk kemi i Donald H. Levys labb . Elam fortsatte postdoktorala studier med Steven M. George vid University of Colorado där han utvecklade ALD tunnfilmstillväxtmetoder.
Forskning
Oleo svamp
Elam var med och uppfann Oleo Sponge, ett polyuretanskum konstruerat för att absorbera olja från vatten. Forskare konstruerade materialet för att vara oleofilt och hydrofobt med hjälp av sekventiell infiltrationssyntes (SIS), en patenterad materialsyntesmetod som Elam uppfann tillsammans som har citerats av flera företag. SIS användes för att belägga de inre ytorna av skummet med ett tunt lager av metalloxid "primer" som fungerar som ett lim för att fästa ett monolager av oleofila molekyler. Resultatet är en återanvändbar svamp som kan absorbera upp till 90 gånger sin vikt i olja.
Mikrokanalplattor med stor yta
Elam var en del av teamet som utvecklade världens största mikrokanalplatta (MCP), en solid-state, 2-dimensionell elektronförstärkare som är avgörande för en mängd olika avbildnings- och avkänningsapplikationer. Detta uppnåddes genom att använda ALD nanokompositbeläggningar för att skapa en tillverkningsstrategi för MCP som sänkte kostnader, förbättrade prestanda och utökade applikationer. ALD-beläggningarna har implementerats av Incom, Inc. för att tillverka MCP:er med stor yta och införlivas i fotodetektorer med stor yta. Patentet för tillverkning av tekniken har citerats av mer än ett dussin företag, inklusive Samsung, Nova Scientific och Nissan.
Uppskalning av transparenta ledande oxidbeläggningar
Elam ledde ett team för att skapa ALD-metoder för att deponera ITO- filmer, en vanlig transparent ledande tunn film som finns i enheter som solceller, platta skärmar och pekskärmar, på nanoporösa underlag och över stora substratytor. En patenterad metod, som använde två syrekällor "synergistiskt" för att tillåta material att växa vid lägre temperaturer än normalt, visade sig kunna belägga nanoporösa material med hög precision och enhetlighet.
Publikationer
Elam har skrivit över 250 artiklar om ämnet ALD, hans verk har citerats över 22 000 gånger. Hans mest citerade studie, publicerad 2003, visade tillväxten av Al 2 O 3 ALD-filmer – som har potential att belägga termiskt ömtåliga substrat som organiska, polymera eller biologiska material – vid temperaturer så låga som 33 °C. Hans forskargrupp har samlat på sig över 50 uppfinningar inom ALD-beläggningsteknologi och har ett flertal patent.
Högsta betyg
Elam är medlem i American Vacuum Society . 2017 fick han ALD Innovation Award från AVS för originalarbete och ledarskap i ALD. 2019 fick han ett livstidsprestationspris av Argonne.
Anmärkningsvärda patent
- Metallfluorid-passiveringsbeläggningar framställda genom atomskiktsavsättning för Li-ion-batterier, (2019).
- Sekventiell infiltrationssyntes för att förbättra multipelmönsterlitografi, (2015).
- Tunable Resistance Coatings, (2014).
- Growth Rate Control in ALD by Surface Functionalization, (2015).
- Mikrokanalplattdetektorer och metoder för deras tillverkning, (2015).