|
محققان آلمانی نانومیله‌های هم‌راستای عمودی‌ای از اکسید روی رشد داده‌اند
که از خود نور لیزری گسیل می‌کنند. این گروه با کانونی کردن تحریک لیزری
تا ناحیه‌ای کوچک‌تر از یک میکرومتر به این نکته پی بردند که حتی یک
نانومیله ایستاده نیز قادر به لیزیدن می‌باشد. یک آرایه از این نانومیله‌ها
می‌تواند در افزاره‌های نانولیزری UV و صفحه نمایش‌های چشم نوری مورد
استفاده قرار گیرد.
اکسید روی(ZnO) یک نیم‌رسانا با پهنای باند عریض است که می‌تواند در دمای
اتاق در ناحیه ماورای بنفش تابش لیزری داشته باشد. از نانومیله‌های ZnO می‌توان
به‌عنوان اجزای سازنده نانولیزرها استفاده کرد، با این حال، تولید آرایه‌های
منظم، هم‌راستا و هم‌اندازه از نانوساختارهای یک‌بعدی ZnO ـ که برای
کاربردهای عملی مورد نیاز است ـ مشکل است.
هم‌اکنون هوئی‌ژوان ژو و همکارانش از دانشگاه کالرزروهه، موفق به رشد چنین
ساختارهای منظمی شده‌اند که برای لیزیدن مناسب هستند. اندازه یکنواخت
نانومیله‌ها برای کاربردهای نانولیزری بسیار ضروری است، زیرا توانایی میله‌ها
در لیزیدن به هندسه میله بسیار وابسته است. این محققان آرایه‌های مذکور را
با روش انتقال فاز بخار تولید کردند. آنها با استفاده از پودر بسیار خالص
ZnO و احیا‌سازی آن توانستند بخار روی را آزاد کنند. این بخار سپس با
استفاده از یک گاز حامل، به یک بستر GaN پوشیده شده با کاتالیزور طلا،
انتقال داده می‌شود.
بخار روی به ZnO اکسید شده، به‌صورت اپیتاکسی و به شکل نانومیله در
جایگاه‌های طلا رشد می‌کند. ژو گفت: « نکات کلیدی در رشد موفقیت‌آمیز،
الگودهی قابل‌دستکاری برای آرایه‌های منظم نانوذره‌ای، و شرایط پایدار رشد
است.» او اضافه کرد که تمام میله‌های موجود در آرایه از لحاظ جهت رشد و
اندازه کاملاً مشابه هستند.
برای ساخت افزاره‌های نانولیزری وجود اتصالات pn بر اساس نانومیله‌های ZnO
ضروری است. این محققان در این مسیر هنوز با چالش‌هایی روبه‌رو هستند، زیرا
آنها به تولید ZnO آلاییده‌شده با آلاینده‌های نوع n، نیاز دارند که
پایدار و قابل بازتولید باشد. ژو توضیح داد: “ما معتقدیم که اتصالات
چندگانه که از نانومیله‌های n-ZnO بر روی یک بستر GaN نوع p تشکیل شده‌اند،
برای افزاره‌های نانولیزری مناسب هستند، زیرا ZnO نسبت به سایر
نیم‌رساناها؛ مانند III-Vها تمایل بیشتری برای رشد خودسازماندهی‌شده دارند.
چنین نانولیزرهای ZnO که به‌صورت الکتریکی فعال می‌شوند، می‌توانند
به‌عنوان چشم‌های نوری مینیاتوری پربهره قلمداد شوند؛ مثلاً می‌توانند در
ذخیره‌سازی نوری داده‌ها، میکروآنالیز و در ترکیب با فسفر، به‌عنوان صفحه
نمایش‌های درخشان با منبع نور سفید، استفاده شوند.
این گروه در حال تلاشند تا اتصالات چندگانه‌ای از نانومیله‌های n-ZnO
هم‌اندازه و منظم بر روی p-GaN را برای افزاره‌های نورگسیل و دیودهای لیزری
بسازند.
نتایج این تحقیق در مجله App. Phys. Lett. منتشر شده‌است.
|
