Wetenschappers van het Weizmann Instituut hebben ontdekt dat het groeien van nanodraden, niet op, kan ze in het gareel houden.

Opgroeien is niet makkelijk, speciaal voor kleine nanodraden:zonder ondersteuning of begeleiding, nanodraden worden onhandelbaar, waardoor het moeilijk wordt om hun volledige potentieel als effectieve halfgeleiders te benutten. Prof. Ernesto Joselevich van de scheikundefaculteit van het Weizmann Instituut heeft een manier gevonden om halfgeleider nanodraden te laten groeien, niet op, op een oppervlak, het verstrekken van, Voor de eerste keer, de broodnodige begeleiding om relatief lang, ordelijk, afgestemde structuren. Aangezien halfgeleiders met gecontroleerde structuren de kern vormen van de meest geavanceerde technologieën, dit nieuwe onderzoek zal hopelijk de productie mogelijk maken van halfgeleider nanostructuren met verbeterde elektronische en optische eigenschappen, geschikt voor een breed scala aan toepassingen, waaronder LED's, lasers, opslagmedia voor informatie, transistoren, computers, fotovoltaïsche en meer.

Joselevitsj, doctoraat student David Tsivion en postdoctoraal fellow Mark Schvartzman van de afdeling Materialen en Interfaces kweekten nanodraden gemaakt van galliumnitride (GaN) met behulp van een methode die meestal verticale nanodraden produceert met uitstekende optische en elektronische eigenschappen. Deze verticale draden worden pas weerbarstig als ze zijn geoogst en tot arrays zijn samengevoegd. Om dit probleem te omzeilen, de wetenschappers gebruikten saffier als basis om de nanodraden op te laten groeien. Maar in plaats van ze op een glad oppervlak te laten groeien, de saffier opzettelijk langs verschillende vlakken van het kristal snijden, resulterend in verschillende oppervlaktepatronen, waaronder 'stappen' van nanometerafmetingen tussen de verschillende vlakken van het kristal, maar ook accordeonachtig, V-vormige groeven.

hun resultaten, onlangs gepubliceerd in Wetenschap , laten zien dat oppervlaktestappen en groeven een sterk geleidend effect hebben, de nanodraden overhalen om horizontaal langs hun randen of in de groeven te groeien en goed uitgelijnde, millimeter lange nanodraad-arrays. In tegenstelling tot, de huidige methoden om nanodraden horizontaal op gladde oppervlakken te assembleren, resulteren in wanordelijke nanodraden van slechts micrometers lang met onvoldoende eigenschappen.

Joselevich:'Het was verrassend om te ontdekken dat de optische en elektronische eigenschappen van onze nanodraden net zo goed – zo niet beter – waren dan die verticaal gekweekt, want het kweken van halfgeleiders op een oppervlak brengt meestal defecten met zich mee die hun kwaliteit aantasten.'

Hoewel het nog steeds niet helemaal duidelijk is hoe een methode die normaal gesproken verticale nanodraden produceert, werkt om horizontale groei te creëren in de nieuwe studie, Joselevich en zijn team zijn erin geslaagd om te combineren, in een enkele stap, de synthese en assemblage van goed gestructureerde nanodraden met unieke eigenschappen die geschikt zijn voor een breed scala aan toepassingen, door ze simpelweg 'in de groef' te krijgen. ?