(PhysOrg.com) -- Een groep onderzoekers die in Japan werkt, heeft een manier bedacht om tweevoudig gesegmenteerde nanobuisjes te maken waarbij elk segment afzonderlijke en verschillende halfgeleidende eigenschappen heeft. Het team beschrijft hoe ze de unieke nanobuisjes hebben kunnen maken die door middel van een heterojunctie met elkaar zijn verbonden, in hun paper gepubliceerd in Wetenschap .

Het team, geleid door Takanori Fukushima en Takuzo Aida en werkend vanuit het RIKEN Advanced Science Institute in Saitama, Japan, creëerde de nieuwe nanobuisjes door het eerste één segment uit een HBC-derivaat te laten groeien, vervolgens het toevoegen van bipyridine-zijketens om te helpen bij metaalbinding. Vervolgens bedekten ze de buitenkant van het segment met koperionen om ze te stabiliseren en te voorkomen dat ze klonteren.

Zodra ze het eerste segment hadden, de volgende taak was om een ​​ander segment te laten groeien van een ander type dan een van de uiteinden van het eerste segment. Ze deden dit door een tweede HBC-derivaat te behandelen met slechts vier fluoratomen, waardoor de twee segmenten aan elkaar bleven plakken terwijl het tweede segment groeide.

Het eindresultaat was een enkele nanobuis met segmenten die duidelijk verschillende elektronische eigenschappen hadden. In dit geval, de ene kant was gemaakt van type p halfgeleidend materiaal (dat relatief weinig elektronen bevat) terwijl de andere kant is gemaakt van type n halfgeleidend materiaal (dat veel elektronen heeft).

Dergelijke nanobuisjes zouden kunnen worden gebruikt om het gat in een elektron-gatpaar dat een zonnecel raakt, efficiënter te verplaatsen. het afleiden naar de p-type halfgeleiderzijde van de nanobuis en het elektron naar de type n-materiaalzijde. Door de heterojunctie efficiënter te maken, d.w.z. het maximaliseren van de elektron-gatscheiding zonder dissipatie, de nieuwe technologie zou kunnen eindigen in het vervangen van conventionele methoden die worden gebruikt in zonne-energie en andere technologieën. Dergelijke nanobuisjes zouden ook de levensduur van veel van dergelijke ladingsdragers moeten verlengen en zouden in vrijwel elke vorm kunnen worden gekweekt, waardoor ze bruikbaar zijn in een breed scala aan toepassingen.

De volgende uitdaging voor de groep zal zijn om een ​​manier te vinden om de nanobuisjes rechtop te laten groeien, zodat het hele proces kan worden gestandaardiseerd en vervolgens natuurlijk geïndustrialiseerd. Als dat eenmaal is gelukt, de nieuwe nanobuisjes kunnen in allerlei nieuwe apparaten worden gebruikt, variërend van lasers tot zonnecollectoren tot efficiëntere transistors.

© 2011 PhysOrg.com