Ricercatori in Cina, hanno trovato un modo conveniente per preparare selettivamente nanostrutture di solfuro di germanio, compresi nanofogli e nanofili, che sono più attive delle loro controparti alla rinfusa e potrebbero aprire la strada a un'optoelettronica più economica e più sicura, conversione dell'energia solare e circuiti informatici più veloci.

monosolfuro di germanio, GeS, sta emergendo come uno dei più importanti materiali semiconduttori "IV-VI" con potenziale nelle applicazioni optoelettroniche per le telecomunicazioni e l'informatica, e come assorbitore di luce da utilizzare nella conversione dell'energia solare. Una proprietà importante è la sua tossicità e impatto ambientale molto inferiori rispetto ad altri semiconduttori realizzati con cadmio, piombo e mercurio. È meno costoso di altri materiali realizzati con elementi metallici rari e nobili. Infatti, vetroso GeS è stato utilizzato nei laser, dispositivi in ​​fibra ottica e lenti a infrarossi, nonché dischi ottici riscrivibili e dispositivi di memoria non volatile per diversi anni. Viene anche ampiamente utilizzato come elettrolita solido nei dispositivi di memoria ad accesso casuale (RAM) a bridging conduttivo.

Il repertorio di questo materiale potrebbe essere ulteriormente ampliato con il controllo aggiuntivo che potrebbe consentire il suo utilizzo come sistemi nanostrutturati. Liang Shi e Yumei Dai dell'Università della Scienza e della Tecnologia della Cina, a Hefei, sottolineare che la ricerca in questo settore è rimasta indietro rispetto ad altri semiconduttori IV-VI. Sperano di cambiarlo e si sono concentrati su come i nanofogli ei nanofili di GeS potrebbero essere facilmente formati. Hanno usato la diffrazione di raggi X su polvere, microscopia elettronica a trasmissione, spettrometria a raggi X a dispersione di energia e microscopia elettronica a scansione per studiare la struttura, morfologia, composizione e proprietà di assorbimento ottico dei loro campioni.

Il team ha utilizzato una semplice chimica "umida" per sintetizzare i propri prodotti utilizzando il complesso germanio dicloruro-diossano, tiourea e oleilammina (OLA) come materie prime. Gli ingredienti sono stati miscelati in un pallone di reazione sigillato, sabbiato con ultrasuoni per escludere l'aria e quindi agitato e riscaldato. Il team è stato in grado di realizzare nanofogli di GeS in questo modo se il processo è stato eseguito per diverse ore a 593 Kelvin. A temperatura più alta, 613 Kelvin, hanno scoperto che i fogli si avvolgono in nanofili. Infatti, il tempo e la temperatura di riscaldamento precisi hanno permesso loro di controllare la struttura del prodotto finale. Il team suggerisce che l'avvolgimento dei nanofogli in nanofili è guidato dalla tensione superficiale tra il foglio e le molecole OLA durante il riscaldamento.

Avendo dimostrato l'integrità strutturale dei loro nanofili e nanofogli GeS, il team ha costruito diversi dispositivi di test - un'unità fotosensibile - che hanno usato per valutare le proprietà ottiche ed elettroniche dei prodotti. Il team afferma di aver dimostrato "un comportamento fotoreattivo eccezionale". Questo "indica l'uso potenziale di nanofogli e nanofili GeS come sintetizzati nei sistemi di conversione dell'energia solare, come la fabbricazione di dispositivi fotovoltaici”.