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成長の Nanowires は水平に新しい利点をもたらします

Published on September 28, 2010 at 7:32 PM

nanoscale ワイヤーを作るための彼らの新しい方法を、化学者は国立標準技術研究所 (NIST) で精製している間発光ダイオードからそれに軽い類似した作り出す nanowires を作成する予想外のボーナス新しい方法を検出しました (LEDs)。

これらの 「nano LEDs」は 1 日 nanogenerators または実験室チップシステムのような役立つミニチュア装置を働かせるために置かれるライト放出能力があるかもしれません。

図形は外側に伸びるひれ型の nanowalls が付いている nanowires (レッドトップが付いているシリンダー) の単一の列を説明します。 電気で満たされた場合それらがライトを出すので伝達電子顕微鏡の画像ショー 「nano LEDs」と愛称で呼ばれる nanowires および対応する nanowalls の 4 列。 顕微鏡写真を渡る間隔はおよそ人間の毛髪の直径です。 信用: NIST

Nanowires は基材にガス例からののための分子亜鉛酸化物の制御された沈殿によって普通、化学気相堆積と呼出されるプロセス 「育ちます」 (CVD)。 ほとんどの CVD の技術はブラシ用剛毛のような表面から縦に上がる nanowires を形作ります。 ワイヤーによっては 1 つの端に基板が接触するので、 nanowire の厳密な構成が定義しにくいのでだけ基板材料のより少なくより優先する特性と特性を共有しがちです。 縦成長はまた nanowires の密な森林を作り出しま、高品質の個々のワイヤーを見つけ、位置を変えることも困難にします。 これらの欠点を直すためには、 Babak Nikoobakht NIST の化学者およびアンドリュー Herzing は基板を渡る nanowires を水平に育てるための 「表面指示された」方法開発しました (http://www.nist.gov/public_affairs/techbeat/tb2007_1025.htm#nanowire) で 「NIST デモ産業等級 Nanowire 装置製造」の NIST の技術音、 2007 年を 10 月 25 日、見て下さい。

多くの縦成長 CVD 方法のように、 NIST の製造の技術は水晶形成のために触媒として金を使用します。 相違は NIST 方法で沈殿する金が酸化亜鉛の分子の結晶化のための成長サイトそして媒体として役立つ nanoparticle にそれを変換する 900 の摂氏温度 (1,652 の華氏温度) に熱されることです。 nanocrystal 酸化亜鉛は育つと同時に、基板を渡って水平に育つ押し、従って強く基材によって影響を及ぼされる特性を表わします nanowire を形作るために基板の表面に沿う金の nanoparticle を (この実験、ガリウム窒化物で)。

Nano ACS で出版される最近の作業では * Nikoobakht および Herzing は 8 ナノメーター以下からおよそ 20 ナノメーターに金の触媒の nanoparticle の厚さを高めました。 変更は二次構造を育てた nanowires、鮫そっくりの 「背びれ」で酸化亜鉛の部分が電子が豊富であり、ガリウム窒化物の部分が電子貧しいところ起因しました (「nanowall と」言われる)。 p-n として材料知られているこれら二つ間のインターフェイスは nanowire-nanowall の組合せが電気と満たされたときにそれを渡って流れるために電子をヘテロ接合許します。 次に、電子の動きはライトを作り出し、それをダビングするために導きました研究者を 「nano LED」。

ヘテロ接合を作り出すための前の技術とは違って、 NIST の 「表面指示された」製造方法は表面で個々のヘテロ接合を見つけることを容易にします。 この機能は発光単位として電気で満たすことができるように多数のヘテロ接合がアレイでグループ化されなければならないとき特に有用です。

亜鉛酸化物ガリウム (TEM)窒化物の nanowires および nanowalls の伝達電子顕微鏡検査は nanowires の少数の構造欠陥を明らかにし、 nanowalls の非常に個別の p-n のヘテロ接合は、 NIST 「表面」の有効性の両方の断言製造方法を指示しました。

Nikoobakht および Herzing はよりよい幾何学および材料デザインを使用して未来の実験の nano LEDs を改良することを望み次に光通信装置か実験室チッププラットホームに有用な光源および探知器の開発のそれらを適用します。

* B. Nikkoobakht および A. Herzing。 nanowires および nanowalls の表面指示された成長を使用して 1 次元 p-n のヘテロ接合の平面アレイの形成。 Nano ACS。 出版されたオンライン 2010 年 9 月 15 日。

Last Update: 12. January 2012 04:44

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