I ricercatori dell'Università di Hokkaido descrivono un nuovo metodo per realizzare nanofili verticali di alta qualità con il pieno controllo delle loro dimensioni, densità e distribuzione su un substrato semiconduttore. I risultati sono riportati nel Giornale giapponese di fisica applicata .

I nanofili hanno proprietà interessanti che non si trovano nei materiali sfusi, rendendoli utili in componenti per nuovi dispositivi elettronici e fotonici. C'è molto interesse per lo sviluppo del verticale, nanofili indipendenti, poiché la loro versatilità mostra grandi promesse. Però, la maggior parte dei progetti attuali utilizza tecniche di fabbricazione dal basso verso l'alto che determinano la distribuzione casuale di nanofili verticali su substrati semiconduttori, limitando la loro fruibilità.

Ora, Ryutaro Kodaira, Shinjiro Hara e colleghi dell'Università di Hokkaido hanno dimostrato un nuovo metodo per realizzare nanofili verticali di alta qualità con il pieno controllo sulle loro dimensioni, densità e distribuzione su un substrato semiconduttore.

Il team ha creato un modello di nanofili di arseniuro di indio (InAs) da cui far crescere i nanofili di eterogiunzione desiderati, che erano composti da arseniuro di manganese ferromagnetico (MnAs) e InAs semiconduttori. Nel processo di fabbricazione, hanno prodotto per la prima volta il modello di nanofili InAs modellando con precisione aperture circolari in film sottili di biossido di silicio, che sono stati depositati mediante sputtering di plasma su wafer. Successivamente i ricercatori hanno coltivato singoli nanofili di InAs in ciascun foro circolare. I nanofili di MnAs si sono formati all'interno (al centro) o sopra i nanofili di InAs, mediante un processo noto come 'endotassia' – crescita cristallina orientata all'interno di un altro cristallo.

I nanofili di MnAs avevano una struttura esagonale, non presentando difetti o dislocazioni, e nessuna contaminazione con altri elementi. L'interfaccia tra i nanofili semiconduttori InAs ei nanofili ferromagnetici MnAs offre interessanti possibilità per dispositivi futuri. Infatti, Kodaira e il team di Hara hanno già utilizzato i loro nuovi nanofili per caratterizzare attentamente le proprietà di magnetotrasporto dei nanofili per la potenziale fabbricazione di applicazioni per dispositivi spintronici verticali.

I nanofili potrebbero rivelarsi preziosi nei dispositivi di rilevamento di prossima generazione per dispositivi elettronici, applicazioni fotoniche e biochimiche. I nuovi nanofili creati dal team potrebbero ampliare la versatilità dei nanofili fino alla spintronica su nanoscala.