增长的 Nanowires 水平地产生新的福利

Published on September 28, 2010 at 7:32 PM

当精炼他们做的 nanoscale 电汇时新颖的方法,化学家在国家标准技术局 (NIST) 发现了意外的附加新的方式创建由发光二极管生产轻类似于那个的 nanowires (LEDs)。

这些 “纳诺 LEDs”可能一天有他们的放置的轻放射能力从事服务的微型设备例如 nanogenerators 或实验室在筹码系统。

图象说明 nanowires (有红顶的磁道) 唯一行与延伸飞翅型的 nanowalls 向外。 传输电子显微镜图象显示 nanowires 和他们对应的 nanowalls 四行,起绰号 “纳诺 LEDs”,因为他们散发光,当电子充电。 在微写器间的距离近似是人发的直径。 赊帐: NIST

Nanowires “由分子锌氧化物的受控证言典型地增长”,示例从在一种基本材料上的气体的,称化学气相沉积的进程 (CVD)。 多数 CVD 技术形成垂直从象画笔刺毛的表面上升的 nanowires。 由于这个电汇只与这个基体联系在一个末端,它倾向于与基体材料少比首选的性格不共享特性,因为 nanowire 的确切的构成然后将是难定义。 垂直的增长也生产 nanowires 一个密集的森林,使它难查找和改变位置优秀品质各自的电汇。 要补救这些缺点, NIST 化学家 Babak Nikoobakht 和安德鲁 Herzing 开发 “生长的 nanowires 表面处理的”方法水平地在这个基体间 (参见 “NIST 演示行业级别 Nanowire 设备制造” NIST 技术敲打, 2007年 10月 25日,在 http://www.nist.gov/public_affairs/techbeat/tb2007_1025.htm#nanowire)

象许多垂直的增长 CVD 方法, NIST 制造技术使用金子作为催化剂为水晶形成。 这个区别是在 NIST 方法存款的金子被加热对 900 摄氏度 (1,652 华氏度),转换它成起增长站点和媒体作用对于氧化锌分子的结晶的纳米颗粒。 当 nanocrystal 的氧化锌增长,它推进沿这个基体的表面的金纳米颗粒 (在此实验,镓氮化物) 形成水平地在这个基体间增长和的 nanowire,因此陈列其基本材料严格影响的属性。

在 ACS 发布的最近的工作纳诺, * Nikoobakht 和 Herzing 从少于 8 毫微米增加了金催化剂纳米颗粒的厚度到大约 20 毫微米。 更改导致生长一个二级结构的 nanowires,象鲨鱼的 “背鳍” (指 “nanowall ") 氧化锌部分是电子丰富的地方,并且镓氮化物部分是电子差的。 当 nanowire-nanowall 组合充电与电,作为 p-n 材料知道的这两个之间的界面异质结允许电子在它间流。 反过来,电子的移动导致了光并且导致研究员叫它 “纳诺 LED”。

不同于导致异质结的早先技术, NIST “表面处理的”制造方法使容易找出各自的异质结表面。 此功能是特别有用的,当在列阵时必须编组很大数量的异质结,以便他们可以电子被充电作为一个轻放射的部件。

传输 (TEM)锌氧化物镓氮化物 nanowires 和 nanowalls 的电子显微镜考试显示了在 nanowires 的少量结构上的缺陷,并且非常在 nanowalls 的明显的 p-n 异质结, NIST “表面的效果的两肯定处理”制造方法。

使用更好的几何和材料设计, Nikoobakht 和 Herzing 在光源和探测器的发展希望改进在将来的实验的纳诺 LEDs,然后适用他们有用在光子的设备或实验室在筹码平台。

* B. Nikkoobakht 和 A. Herzing。 一维 p-n 异质结平面阵列的形成使用 nanowires 和 nanowalls 表面处理的增长的。 纳诺的 ACS。 发布在线 2010年 9月 15日。

Last Update: 12. January 2012 04:33

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