Microfotografía electrónica:una micrografía electrónica de la matriz de nanocables de tipo dual.
Investigadores de la Universidad de Aalto han desarrollado un nuevo método para implementar diferentes tipos de nanocables uno al lado del otro en una sola matriz en un solo sustrato. La nueva técnica permite utilizar diferentes materiales semiconductores para los diferentes tipos de nanocables.
“Hemos logrado combinar nanocables cultivados mediante las técnicas VLS (vapor-líquido-sólido) y SAE (epitaxia de área selectiva) en la misma plataforma. La diferencia en comparación con estudios realizados anteriormente sobre el mismo tema es que en la matriz de tipo dual los diferentes materiales no crecen en el mismo nanoalambre, sino más bien como cables separados en el mismo sustrato ', dice Docent Teppo Huhtio.
Los resultados de la investigación se publicaron en el Nano letras Journal el 5 de febrero de 2015.
Varias aplicaciones
El nuevo proceso de fabricación tiene muchas fases. Primero, las nanopartículas de oro se esparcen sobre un sustrato. Próximo, el sustrato está recubierto con óxido de silicio, en el que luego se modelan pequeños agujeros usando litografía por haz de electrones. En el primer paso de crecimiento, (SAE), Los nanocables crecen desde donde se encuentran los agujeros, después de lo cual se elimina el óxido de silicio. En la segunda fase se cultivan diferentes tipos de nanocables con la ayuda de nanopartículas de oro (VLS). Los investigadores utilizaron un reactor de epitaxia en fase de vapor metalorgánico en el que los materiales de partida se descomponen a alta temperatura, formando compuestos semiconductores sobre el sustrato.
'De esta manera logramos combinar dos métodos de crecimiento en un mismo proceso', dice la candidata a doctorado Joona-Pekko Kakko.
“Notamos en las mediciones de reflexión óptica que la luz se acopla mejor a este tipo de estructura combinada. Por ejemplo, una célula solar tiene menos reflexión y mejor absorción de luz ', Añade Huhtio.
Además de las células solares y los LED, los investigadores también ven buenas aplicaciones en generadores termoeléctricos. Ya ha comenzado el procesamiento adicional para aplicaciones de componentes.
Los nanocables se están investigando intensamente, porque los componentes semiconductores que se utilizan actualmente deben hacerse más pequeños y rentables. Los nanocables hechos de materiales semiconductores suelen tener una longitud de 1 a 10 micrómetros, con diámetros de 5-100 nanómetros.
La investigación se llevó a cabo en la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Aalto. La investigación recibió financiación del Programa de Investigación de Eficiencia Energética Aalto de la Universidad de Aalto, AEF.
Nanoestructura de alambre:inicialmente, el sustrato se prepara depositando nanopartículas de Au sobre él y cubriéndolo con un óxido con patrón de agujeros. Los primeros nanocables crecen de estos orificios y después de que se elimina el óxido, el otro tipo de nanocables se hace crecer a través de las nanopartículas depositadas. La matriz de tipo dual resultante se presenta en la micrografía electrónica de la derecha.
