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增長的 Nanowires 水平地產生新的福利

Published on September 28, 2010 at 7:32 PM

當精煉他們做的 nanoscale 電匯時新穎的方法,化學家在國家標準技術局 (NIST) 發現了意外的附加新的方式創建由發光二極管生產輕類似於那個的 nanowires (LEDs)。

這些 「納諾 LEDs」可能一天有他們的放置的輕放射能力從事服務的微型設備例如 nanogenerators 或實驗室在籌碼系統。

圖像說明 nanowires (有紅頂的磁道) 唯一行與延伸飛翅型的 nanowalls 向外。 傳輸電子顯微鏡圖像顯示 nanowires 和他們對應的 nanowalls 四行,起綽號 「納諾 LEDs」,因為他們散發光,當電子充電。 在微寫器間的距離近似是人髮的直徑。 赊帳: NIST

Nanowires 「由分子鋅氧化物的受控證言典型地增長」,示例從在一種基本材料上的氣體的,稱化學氣相沉積的進程 (CVD)。 多數 CVD 技術形成垂直從像畫筆刺毛的表面上升的 nanowires。 由於這個電匯只與這個基體聯繫在一個末端,它傾向於與基體材料少比首選的性格不共享特性,因為 nanowire 的確切的構成然後將是難定義。 垂直的增長也生產 nanowires 一個密集的森林,使它難查找和改變位置優秀品質各自的電匯。 要補救這些缺點, NIST 化學家 Babak Nikoobakht 和安德魯 Herzing 開發 「生長的 nanowires 表面處理的」方法水平地在這個基體間 (參見 「NIST 演示行業級別 Nanowire 設備製造」 NIST 技術敲打, 2007年 10月 25日,在 http://www.nist.gov/public_affairs/techbeat/tb2007_1025.htm#nanowire)

像許多垂直的增長 CVD 方法, NIST 製造技術使用金子作為催化劑為水晶形成。 這個區別是在 NIST 方法存款的金子被加熱對 900 攝氏度 (1,652 華氏度),轉換它成起增長站點和媒體作用對於氧化鋅分子的結晶的納米顆粒。 當 nanocrystal 的氧化鋅增長,它推進沿這個基體的表面的金納米顆粒 (在此實驗,鎵氮化物) 形成水平地在這個基體間增長和的 nanowire,因此陳列其基本材料嚴格影響的屬性。

在 ACS 發布的最近的工作納諾, * Nikoobakht 和 Herzing 從少於 8 毫微米增加了金催化劑納米顆粒的厚度到大約 20 毫微米。 更改導致生長一個二級結構的 nanowires,像鯊魚的 「背鰭」 (指 「nanowall ") 氧化鋅部分是電子豐富的地方,并且鎵氮化物部分是電子差的。 當 nanowire-nanowall 組合充電與電,作為 p-n 材料知道的這兩個之間的界面異質結允許電子在它間流。 反過來,電子的移動導致了光并且導致研究員叫它 「納諾 LED」。

不同於導致異質結的早先技術, NIST 「表面處理的」製造方法使容易找出各自的異質結表面。 此功能是特別有用的,當在列陣時必須編組很大數量的異質結,以便他們可以電子被充電作為一個輕放射的部件。

傳輸 (TEM)鋅氧化物鎵氮化物 nanowires 和 nanowalls 的電子顯微鏡考試顯示了在 nanowires 的少量結構上的缺陷,并且非常在 nanowalls 的明顯的 p-n 異質結, NIST 「表面的效果的兩肯定處理」製造方法。

使用更好的幾何和材料設計, Nikoobakht 和 Herzing 在光源和探測器的發展希望改進在將來的實驗的納諾 LEDs,然後適用他們有用在光子的設備或實驗室在籌碼平臺。

* B. Nikkoobakht 和 A. Herzing。 一維 p-n 異質結平面陣列的形成使用 nanowires 和 nanowalls 表面處理的增長的。 納諾的 ACS。 發布在線 2010年 9月 15日。

Last Update: 26. January 2012 06:41

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