Gli scienziati del Weizmann Institute hanno scoperto che la crescita di nanofili, no sopra, può tenerli in riga.
Crescere non è facile, soprattutto per piccoli nanofili:senza supporto o guida, i nanofili diventano indisciplinati, rendendo difficile sfruttare il loro pieno potenziale come semiconduttori efficaci. Il Prof. Ernesto Joselevich della Facoltà di Chimica dell'Istituto Weizmann ha trovato un modo per far crescere i nanofili semiconduttori, no sopra, su una superficie, fornendo, per la prima volta, la guida tanto necessaria per produrre relativamente a lungo, ordinato, strutture allineate. Poiché i semiconduttori a struttura controllata sono al centro delle tecnologie più avanzate, si spera che questa nuova ricerca consentirà la produzione di nanostrutture di semiconduttori con proprietà elettroniche e ottiche migliorate, adatto per un'ampia gamma di applicazioni tra cui LED, laser, supporti di memorizzazione delle informazioni, transistor, computer, fotovoltaico e non solo.
Joselevic, dottorato di ricerca lo studente David Tsivion e il borsista post-dottorato Mark Schvartzman del Dipartimento Materiali e Interfacce hanno coltivato nanofili in nitruro di gallio (GaN) utilizzando un metodo che di solito produce nanofili verticali con eccellenti proprietà ottiche ed elettroniche. Questi fili verticali diventano indisciplinati solo una volta raccolti e assemblati in matrici. Per aggirare questo problema, gli scienziati hanno usato lo zaffiro come base su cui far crescere i nanofili. Ma invece di farli crescere su una superficie liscia, tagliare deliberatamente lo zaffiro lungo diversi piani del cristallo, risultando in vari modelli di superficie tra cui "passi" di dimensioni nanometriche tra i diversi piani del cristallo, così come a fisarmonica, Scanalature a forma di V.
I loro risultati, recentemente pubblicato in Scienza , mostrano che i gradini e le scanalature della superficie hanno un forte effetto di guida, convincere i nanofili a crescere orizzontalmente lungo i loro bordi o all'interno delle scanalature e producendo ben allineati, array di nanofili lunghi un millimetro. In contrasto, gli attuali metodi di assemblaggio di nanofili orizzontalmente su superfici lisce danno come risultato nanofili disordinati di soli micrometri di lunghezza con proprietà scadenti.
Joselevich:"È stato sorprendente scoprire che le proprietà ottiche ed elettroniche dei nostri nanofili erano altrettanto buone, se non migliori, di quelle cresciute verticalmente, perché la crescita di semiconduttori su una superficie di solito introduce difetti che ne degradano la qualità.'
Sebbene non sia ancora del tutto chiaro come funzioni un metodo che normalmente produce nanofili verticali per creare una crescita orizzontale nel nuovo studio, Joselevich e il suo team sono riusciti a combinare, in un unico passaggio, la sintesi e l'assemblaggio di nanofili ben strutturati con proprietà uniche adatte a un'ampia gamma di applicazioni, semplicemente mettendoli 'nel solco'. ?
