شیمیدانان در موسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) روش جدیدی برای رشد نانوسیم‌های به صورت افقی ابداع کرده‌اند. این نانوسیم‌ها می‌توانند نور را مشابه دیودهای گسیلنده نور (LEDs) تولید کنند.
نانوسیم‌های افقی مناسب برای نانودیودهای گسیلنده نور
شیمیدانان در موسسه ملی استانداردها و
فناوری (NIST) روش جدیدی برای رشد نانوسیم‌های به صورت افقی ابداع کرده‌اند.
این نانوسیم‌ها می‌توانند نور را مشابه دیودهای گسیلنده نور (LEDs) تولید
کنند.
نانوسیم‌ها معمولاً بوسیله ترسیب کنترل‌شده مولکول‌ها از یک گاز روی یک
ماده‌ی پایه، رشد داده می‌شوند. این فرآیند معروف به ترسیب بخار شیمیایی (CVD)
می‌باشد. اغلب روش‌های CVD نانوسیم‌هایی تولید می‌کنند که عمود بر سطح
هستند. به دلیل اینکه این نانوسیم‌های فقط از انتها با بستر در تماس هستند،
تمایل ندارند که مشخصه‌های خود را با ماده بستر تسهیم کنند. رشد عمودی
همچنین جنگل متراکمی از نانوسیم‌ها ایجاد می‌کند و این پیدا کردن و مکان‌یابی
نانوسیم‌های منفرد با کیفیت عالی را مشکل می‌کند.
اکنون بابک نیکوبخت و آندریو هرزینگ
شیمیدانان NIST جهت رفع این مشکلات، یک روش سطحی هدایت شده برای رشد
نانوسیم‌ها به صورت افقی در عرض بستر، ابداع کرده‌اند. روش این محققان
همانند بسیاری از روش‌های CVD رشد عمودی، از طلا بعنوان کاتالیست برای
تشکیل بلور استفاده می‌کند.
تفاوت این است که طلای ترسیب شده در روش این شیمیدانان تا دمای ۹۰۰ درجه
سیلسیوس گرم می‌شود که آن را تبدیل به نانوذره‌ای می‌کند که بعنوان مکان
رشد و محیطی برای تبلور مولکول‌های اکسید روی عمل می‌کند. همچنانکه این
نانوبلور اکسید روی رشد می‌کند، این نانوذره طلا را در سرتاسر سطح بستر (در
این آزمایش، نیترید گالیوم) به جلو می‌راند و نانوسیمی تشکیل می‌دهد که در
عرض بستر به طور افقی رشد می‌کند و بنابراین خواص آن به شدت تحت تاثیر خواص
ماده‌ی بستر می‌باشد.
این پژوهشگران ضخامت این نانوذره کاتالیستی طلا را از کمتر ۸ نانومتر به
تقریباً ۲۰ نانومتر افزایش دادند. این تغییر منجر به نانوسیم‌هایی شد که یک
ساختار ثانویه شبیه بالچه پشتی کوسه ماهی رشد دادند که نانودیوار نامیده شد.
در این حالت قسمت اکسید روی غنی از الکترون و قسمت نیترید گالیوم تهی از
الکترون است. این فصل مشترک بین این دو ماده که به اتصال نامتجانس p-n
معروف است، اجازه می‌دهد موقعی که این ترکیب نانودیوار- نانوسیم با
الکتریسیته باردار شود، الکترون‌ها در عرض آن جریان یابند. حرکت این
الکترون‌ها منجر به تولید نور می‌شود به طوری که این دانشمندان آن را
نانودیود گسیلنده نور نامیده‌اند.
نتایج تحقیق این پژوهشگران در مجله ACS Nano منتشر شده است.
