(Phys.org)—Een team van onderzoekers met leden uit Zweden, het VK en de VS hebben een transmissie-elektronenmicroscoop gebruikt om de geheimen te ontdekken achter hoe nanodraden worden gebruikt om halfgeleiders te laten groeien. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , het team beschrijft hun microscopisch onderzoek van galliumarsenide-nanodraden tijdens hun groeifase en wat ze over het proces hebben geleerd. Anna Fontcuberta i Morral van de École Polytechnique Fédérale de Lausanne in Zwitserland biedt een News &Views Perspective-stuk over het werk van het team in hetzelfde tijdschriftnummer, waarin het gebruikte proces wordt geschetst en wordt uitgelegd wat de resultaten zullen betekenen voor de vooruitgang in de elektronica, onderzoek naar fotonica en kwantuminformatie.

Wetenschappers hebben veel nuttige eigenschappen van kristallen ontdekt die hebben geleid tot de ontwikkeling van veel moderne producten, zoals computers en fotonische apparaten. Dergelijke apparaten zijn afhankelijk van het vermogen om kristallen te laten groeien op manieren die aan specifieke behoeften voldoen. Maar, zoals Fontcuberta i Morral opmerkt, een volledig begrip van wat er gebeurt tijdens de eerste stadia van kristalgroei houdt de ontwikkeling van een breder scala aan producten tegen. In deze nieuwe poging de onderzoekers probeerden meer te weten te komen over polytypisme - waarbij een verbinding het vermogen heeft om te bestaan ​​​​als verschillende kristalvormen met alleen verschillen in hun dubbellaagse structuur - door de beginfasen van de vorming van galliumarsenide-nanodraad tijdens de damp-vloeistof- zeer nauwkeurig te bekijken solide methode. Ze melden dat hun waarnemingen onthulden dat nieuwe dubbellagen werden gevormd op de driefasige lijn, wat resulteert in een vlakke laag aan de bovenkant, maar toen de vloeibaar-metaaldruppel die als katalysator werd gebruikt tot een bepaalde grootte groeide, er verscheen een rand die de groei van het kristal veranderde - dubbellagen vormden zich plotseling sneller en de rand begon te oscilleren.

De onderzoekers suggereren dat uit hun waarnemingen bleek dat de druppelgrootte rechtstreeks van invloed was op de contacthoek en de morfologie van de vloeistof-vaste stof-interface. Ze merkten ook op dat hoeken dicht bij 90 ° typisch resulteerden in nucleatie van dubbellagen, terwijl kleinere hoeken typisch leidden tot onderdrukking van nucleatie van dubbellagen, waardoor de vorming van zink-gemengde structuren mogelijk werd.

Fontcuberta i Morral suggereert dat de bevindingen van het team een ​​nieuwe weg bieden naar kristalfase-ontwerp, waardoor ingenieurs de kristalfase kunnen selecteren die ze voor bepaalde toepassingen wensen.

© 2016 Fys.org