Onderzoekers van de Noorse Universiteit voor Wetenschap en Technologie (NTNU) hebben GaAs-nanodraden die op grafeen zijn gekweekt, gepatenteerd en op de markt gebracht. een hybride materiaal met concurrerende eigenschappen. Halfgeleiders die op grafeen zijn gekweekt, zullen naar verwachting de basis worden voor nieuwe soorten apparaatsystemen, en zou de halfgeleiderindustrie fundamenteel kunnen veranderen. De technologie die aan hun aanpak ten grondslag ligt, is onlangs beschreven in een publicatie in het Amerikaanse onderzoekstijdschrift Nano-letters .

Het nieuwe gepatenteerde hybride materiaal biedt uitstekende opto-elektronische eigenschappen, zegt professor Helge Weman, een professor aan de afdeling Elektronica en Telecommunicatie van NTNU, en CTO en mede-oprichter van het bedrijf dat is opgericht om het onderzoek te commercialiseren, Crayo Nano AS. "We zijn erin geslaagd om lage kosten te combineren, transparantie en flexibiliteit in onze nieuwe elektrode, " hij voegt toe.

De gepatenteerde methode om halfgeleider nanodraden te laten groeien op atomair dun grafeen maakt gebruik van MBE (Molecular Beam Epitaxy) om de nanodraden te laten groeien.

"We zien dit niet als een nieuw product, ', zegt Weman. 'Dit is een sjabloon voor een nieuwe productiemethode voor halfgeleiderapparaten. We verwachten dat zonnecellen en lichtgevende diodes als eerste in de rij zullen staan ​​wanneer toekomstige toepassingen worden gepland."

Zonnige vooruitzichten voor nanodraden

"Grafeen krijgt wereldwijd enorme aandacht, Weman zegt. "Bedrijven als IBM en Samsung sturen deze ontwikkeling aan in de zoektocht naar een vervanging voor silicium in elektronica en naar nieuwe toepassingen, zoals flexibele touchscreens voor mobiele telefoons. We zullen, ze hoeven niet meer te wachten. Onze vinding past perfect bij de productiemachines die ze al hebben. We maken het ze gemakkelijk om consumentenelektronica te upgraden naar een niveau waar design geen grenzen kent."

Deze uitvinding wordt dus beschouwd als een enabler voor een toekomstig platform voor elektronica en opto-elektronische apparaten. Een mogelijk apparaat met een zeer groot marktpotentieel is een nanodraad-zonnecel. Dit type zonnecel heeft het potentieel om efficiënt te zijn, goedkoop en flexibel tegelijk. De uitvinding maakt het ook mogelijk om een ​​toekomst voor te stellen met zelfaangedreven nanomachines en geavanceerde 3D-geïntegreerde schakelingen gebouwd op grafeen en halfgeleider nanodraden, waardoor kleinere en efficiëntere elektronica mogelijk wordt.

Weman stelt zich zelf flexibele consumentenelektronica voor die op eigen kracht kan worden geïntegreerd in alles, van kleding tot notitieblokken, en natuurlijk traditionele mobiele telefoons, tablets en trainingsaccessoires.

"Halfgeleiders die op grafeen worden gekweekt, kunnen de basis worden voor nieuwe soorten apparaatsystemen, en zou de halfgeleiderindustrie kunnen transformeren door grafeen te introduceren als voorkeurssubstraat voor veel toepassingen, " hij zegt.