(Phys.org) —Een nieuwe draai aan een heel oude natuurkundige techniek zou een diepgaande invloed kunnen hebben op een van de meest spraakmakende aspecten van nanowetenschap.

Onderzoekers van de Universiteit van Cincinnati hebben ontdekt dat hun unieke methode van licht-materie-interactie-analyse een goede manier lijkt te zijn om betere halfgeleider-nanodraden te maken.

"Halfgeleider-nanodraden zijn het afgelopen decennium een ​​van de populairste onderwerpen op het gebied van nanowetenschappelijk onderzoek, " zegt Yuda Wang, een UC-promovendus. "Vanwege de unieke geometrie in vergelijking met conventionele bulkhalfgeleiders, nanodraden hebben al veel voordelige eigenschappen laten zien, met name in nieuwe toepassingen op gebieden als nano-elektronica, nanofotonica, nanobiochemie en nano-energie."

Wang zal het onderzoek van het team "Transient Rayleigh Scattering Spectroscopy Measurement of Carrier Dynamics in Zincblende and Wurtzite Indium Phosphide Nanowires" presenteren tijdens de American Physical Society (APS)-bijeenkomst die van 3-7 maart in Denver wordt gehouden. bijna 10, 000 professionals, wetenschappers en studenten zullen de APS-bijeenkomst bijwonen om nieuw onderzoek uit de industrie te bespreken, universiteiten en laboratoria van over de hele wereld.

De sleutel tot dit onderzoek is UC's nieuwe methode van Rayleigh-verstrooiing, een fenomeen dat voor het eerst werd beschreven in 1871 en de wetenschappelijke verklaring is waarom de lucht overdag blauw is en rood wordt bij zonsondergang. De Rayleigh-verstrooiingstechniek van de onderzoekers onderzoekt de bandstructuren en elektron-gat-dynamiek in een enkele indiumfosfide nanodraad, waardoor ze de respons kunnen observeren met een tijdresolutie in het femtosecondebereik - of een biljardste van een seconde.

"In principe, we kunnen een live beeld genereren van hoe de elektronen en gaten worden geëxciteerd en langzaam terugkeren naar hun oorspronkelijke staat, en het mechanisme daarachter kan worden geanalyseerd en begrepen, " zegt Wang, van de afdeling Natuurkunde van de UC. "Het is allemaal cruciaal bij het karakteriseren van de optische of elektronische eigenschappen van een halfgeleidende nanodraad."

Halfgeleiders vormen de kern van moderne elektronica. Computers, Tv's en mobiele telefoons hebben ze. Ze zijn gemaakt van de kristallijne vorm van elementen die wetenschappelijk gunstige elektrische geleidbaarheidseigenschappen hebben.

Wang zegt dat het snelgroeiende scala aan toepassingen van halfgeleider nanodraad, zoals kleinere, meer energie-efficiënte elektronica - heeft geleid tot een snelle verbetering van de fabricagetechnieken van nanodraad. Hij zegt dat het onderzoek van zijn team makers van nanotechnologie een nieuwe en zeer effectieve optie kan bieden voor het meten van de fysica in nanodraden.

"De sleutel tot een goed optimalisatieproces is een uitstekende feedback, of een karakteriseringsmethode, Wang zegt. "Rayleigh-verstrooiing blijkt een uitzonderlijke manier te zijn om verschillende eigenschappen van nanodraden tegelijkertijd te meten op een niet-invasieve en hoogwaardige manier."