Los nanofísicos daneses han desarrollado un nuevo método para fabricar la piedra angular de la investigación en nanotecnología:los nanocables. El descubrimiento tiene un gran potencial para el desarrollo de nanoelectrónica y células solares de alta eficiencia.

Es el estudiante de doctorado Peter Krogstrup, Centro de nanociencia, el Instituto Niels Bohr de la Universidad de Copenhague, quien desarrolló el método durante su disertación.

"Hemos cambiado la receta para producir nanocables. Esto significa que podemos producir nanocables que contienen dos semiconductores diferentes, a saber, arseniuro de galio indio y arseniuro de indio. Es un gran avance porque por primera vez a nanoescala, podemos combinar las buenas características de los dos materiales, ganando así nuevas posibilidades para la electrónica del futuro, "explica Peter Krogstrup.

Podemos capturar más luz del sol

Hoy en día, solo aproximadamente el 1% de la electricidad mundial proviene de la energía solar. Esto se debe a que es difícil convertir la energía solar en electricidad. Es una gran ventaja para los investigadores poder combinar diferentes semiconductores en el mismo nanoalambre.

"Diferentes materiales capturan la energía del sol en áreas de absorción diferentes y bastante específicas. Cuando fabricamos nanocables de arseniuro de indio y galio y arseniuro de indio, que cada uno tiene su propia área de absorción, pueden capturar colectivamente energía de un área mucho más amplia. Por tanto, podemos utilizar más energía solar, si producimos nanocables a partir de los dos superconductores y los usamos para células solares, "explica Peter Krogstrup

Los nanocables de arseniuro de galio indio y arseniuro de indio también tienen un gran potencial en nanoelectrónica. Ellos pueden, por ejemplo, utilizarse en las nuevas pantallas OLED y LED. Pero requiere transiciones bruscas entre los dos materiales en el nanoalambre.

Sin transiciones suaves

El cultivo de nanocables se realiza en una cámara de vacío. Los investigadores colocan una gota de oro en un disco delgado que comprende el semiconductor y el nanoalambre crece desde abajo. En la transición entre los dos materiales semiconductores en la gota de oro había previamente una mezcla entre los materiales en la gota de oro y había una transición suave entre los materiales. Con el nuevo método, ambos materiales pueden ir desde la parte superior de la gota de oro o desde la parte inferior de la gota de oro. Cuando el material proviene de la parte inferior, no hay mezcla de los materiales semiconductores. Por tanto, existe una fuerte transición a nivel atómico entre el arseniuro de galio e indio y el arseniuro de indio.

"Esta transición brusca entre los dos semiconductores es necesaria para la corriente, en forma de electrones, para poder viajar con alta eficiencia entre los dos materiales. Si la transición es suave, los electrones pueden quedar atrapados fácilmente en el área fronteriza. El nuevo nanoalambre mixto puede ser beneficioso para muchas áreas de investigación nano en todo el mundo, "dice Peter Krogstrup, que ha estado trabajando en el Nanolab danés III-V, funcionó en colaboración entre la Universidad de Copenhague y la Universidad Técnica de Dinamarca.

El descubrimiento de los nanofísicos se acaba de publicar en la prestigiosa revista científica Nano letras .

Más información: Uniones en nanocables de heteroestructura axial III-V obtenidos a través de un intercambio de elementos del grupo III, Nano letras , pubs.acs.org/doi/full/10.1021/nl901348d

Proporcionado por la Universidad de Copenhague