Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Technical Sales Solutions - 5% off any SEM, TEM, FIB or Dual Beam
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

There is 1 related live offer.

5% Off SEM, TEM, FIB or Dual Beam

Het Groeien Nanowires Brengt Horizontaal Nieuw Voordeel op

Published on September 28, 2010 at 7:32 PM

Terwijl het raffineren van hun nieuwe methode om nanoscale draden te maken, de chemici bij het Nationale Instituut van Normen en de Technologie (NIST) onverwacht een bonus-nieuwe manier ontdekten te creëren nanowires dat opbrengs lichte gelijkaardig aan dat van lichtgevende dioden (LEDs).

Deze „nano-LEDs“ kunnen één dag hun licht-emissiecapaciteiten hebben gezet aan het werk die miniatuurapparaten zoals nanogenerators of laboratorium-op-a-spaander systemen dienen.

Grafisch illustreert één enkele rij van nanowires (cilinders met rode bovenkanten) met zich hetvormige nanowalls naar buiten uitbreiden. Het beeld van de transmissieelektronenmicroscoop toont vier rijen van nanowires en hun het corresponderen nanowalls, bijgenaamd „nano LEDs“ omdat zij licht wanneer elektrisch geladen uitzenden. De afstand over de micrograaf is ongeveer de diameter van een menselijk haar. Krediet: NIST

Nanowires wordt typisch „gekweekt“ door het gecontroleerde deposito van molecule-zink oxyde, want voorbeeld-van een gas op een grondstof, een proces chemische dampdeposito riep (CVD). De Meeste technieken van CVD vormen zich nanowires dat de stijging verticaal van de oppervlakte zoals borstel overeind zet. Omdat de draad slechts het substraat aan de ene kant contacteert, neigt het om kenmerken met het substraat niet te delen een materieel-minder-dan-verkozen trek omdat de nauwkeurige samenstelling van nanowire dan moeilijk zal zijn te bepalen. De Verticale groei produceert ook een dicht bos van nanowires, die het moeilijk maken om individuele draden van superieure kwaliteit te vinden en van plaats te veranderen. Om deze tekortkomingen te verhelpen, NIST ontwikkelden de chemici Babak Nikoobakht en Andrew Herzing een „oppervlakte-geleide“ methode om nanowires horizontaal over het substraat te groeien (zie „Technologie van het Apparaat van Nanowire van de industrieel-Rang van Manifestaties NIST van de Vervaardiging“ NIST, 25 Okt., 2007, in http://www.nist.gov/public_affairs/techbeat/tb2007_1025.htm#nanowire) Slaan.

Als vele verticale methodes van de groeiCVD, gebruikt de NIST vervaardigingstechniek goud als katalysator voor kristalvorming. Het verschil is dat het goud in de methode NIST wordt gedeponeerd aan 900 graden van Celsius (1.652 graden van Fahrenheit) wordt verwarmd, omzettend het in een nanoparticle die als de groeiplaats en middel voor de kristallisatie van de molecules die van het zinkoxyde dient. Aangezien het nanocrystal zinkoxyde groeit, duwt het gouden nanoparticle langs de oppervlakte van het substraat (in dit experiment, galliumnitride) die een nanowire te vormen die horizontaal over het substraat en zodat groeit tentoonstelt eigenschappen sterk door zijn grondstof worden beïnvloed.

In het recente die werk in Nano ACS wordt gepubliceerd, * verhoogden Nikoobakht en Herzing de dikte van de gouden katalysator nanoparticle van minder dan 8 nanometers tot ongeveer 20 nanometers. De verandering resulteerde in nanowires die een secundaire structuur, een haai-als „dorsale vin“ kweekten (verwezen naar als „nanowall“) waar het gedeelte van het zinkoxyde elektron-rijk is en het gedeelte van het galliumnitride elektron-slecht is. De interface tussen deze twee materiaal-gekend als p-n heterojunction-staat elektronen toe om over het te stromen toen de nanowire-nanowallcombinatie met elektriciteit werd belast. Beurtelings, veroorzaakte de beweging van elektronen licht en bracht de onderzoekers ertoe om het „nano LEIDEN te synchroniseren.“

In Tegenstelling Tot vorige technieken om heterojunctions te veroorzaken, de NIST „oppervlakte-geleide“ vervaardigingsmethode het gemakkelijk maakt om van individuele heterojunctions op de oppervlakte de plaats te bepalen. Deze eigenschap is vooral nuttig wanneer een groot aantal heterojunctions in een serie moet worden gegroepeerd zodat zij elektrisch als lichtgevende eenheid kunnen worden geladen.

De elektronenmicroscooponderzoek van de Transmissie (TEM) van zink het oxyde-gallium nitride nanowires en nanowalls geopenbaard weinig structurele tekorten in nanowires en zeer verschillende p-n heterojunctions in nanowalls, beide bevestigingen van de doeltreffendheid van de NIST „oppervlakte geleide“ vervaardigingsmethode.

Nikoobakht en de hoop Herzing om nano LEDs te verbeteren experimenteren voortaan gebruikend betere meetkunde en materiële ontwerpen, en passen hen dan in de ontwikkeling van lichtbronnen en detectors nuttig in photonic apparaten of laboratorium-op-a-spaander platforms toe.

* B. Nikkoobakht en A. Herzing. Vorming van vlakseries van ééndimensionale p-n heterojunctions die de oppervlakte-geleide groei van nanowires gebruiken en nanowalls. Nano ACS. Gepubliceerd online 15 Sept., 2010.

Last Update: 12. January 2012 04:35

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit