Исследователи разработали технологию многократного выращивания наностержней строго контролируемым и полностью воспроизводимым образом.
Крошечные игольчатые кристаллические структуры диаметром от 5 до 100 нм способны влиять на проходящее через них электричество или свет. Наностержни могут излучать, концентрировать и поглощать свет, поэтому с их помощью можно интегрировать оптические функций в электронные чипы. Например, создать на них лазеры или разместить однофотонные излучатели для кодирования.
До сих пор невозможно было сформировать однородные системы нанопроволок в определенном положении. Однако исследователи из Лаборатории полупроводниковых материалов Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) разработали технологию выращивания сетей наностержней из жидкого галлия строго контролируемым и полностью воспроизводимым образом.
Они сосредоточились на управлении самим процессом формирования структуры, поскольку прежде основной проблемой производства нановолокон являлась невозможность получения однородных элементов и контроля их направления и положения. Теперь ученые показали, что, изменяя отношение диаметра к высоте отверстия, можно полностью контролировать рост наностержней. При правильном соотношении, галлий затвердевает в кольце вокруг края отверстия, формируя строго перпендикулярные волокна. Методика подходит для создания всех типов нанопроволок.
На рисунке изображены кристаллы GaAs внутри отверстия оксида кремния, образующие полное кольцо или сегмент, в зависимости от размера капли галлия.
Другая команда из EPFL с помощью линз смогла практически вдвое повысить эффективность солнечных батарей.
текст: Илья Бауэр, фото: L'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne