محققان مولداوی توانستند برای اولین بار غشاهای نانومتری از نیترید گالیوم تولید کرده و نانوساختار آنها را با استفاده از میکروسکوپ الکترونی بررسی کنند.
مشاهده نابه‌جایی‌های شبکه‌ای
محققان مولداوی توانستند برای اولین بار غشاهای نانومتری از نیترید گالیوم تولید کرده و نانوساختار آنها را با استفاده از میکروسکوپ الکترونی بررسی کنند. نیترید گالیوم یک نیمه‌رسانا با شکاف باندی بزرگ است که در کاربردهای الکترونیکی (همچون قطعات الکترونیکی دمابالا) و اُپتوالکترونیکی (دیودهای نورافشان و لیزرها) به‌طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده همچنین زیست‌سازگار و پیزوالکتریک بوده و در برابر تابش‌های یونیزه کننده پایدار است؛ به‌علاوه می‌توان از حالت نانوساختاری این ماده برای تولید ابزارهای اسپینترونیکی بهره برد.
مشاهده نابه‌جایی‌های (dislocation)) شبکه‌های که به‌دلیل عدم تطابق میان لایه‌های هم‌محور و بستر زیرین شکل می‌گیرند، بسیار دشوار است. این نابه‌جایی‌ها بر ویژگی‌های الکترونیکی و اُپتوالکترونیکی مواد و ابزارها تأثیر منفی می‌گذارند. حال آیون تیگینیانو و همکارانش توانسته‌اند با استفاده از روش حکاکی، مواد بلوری با کیفیت بالا را از ماده توده‌ای نیترید گالیوم جدا کرده و تنها شبکه‌های نابه‌جایی متصل شده به یک فیلم نازک را باقی بگذارند. بدین ترتیب می‌توان نانوساختارهای حاصل را با استفاده از میکروسکوپ الکترونی مشاهده کرد.
این گروه تحقیقاتی از نسخه تغییر یافته‌ای از لیتوگرافی بار سطحی (SCL) که در آزمایشگاه خود ابداع کرده‌اند، استفاده نمودند. در این روش ابتدا سطح یک نیمه‌رسانا در معرض تابش یونی کم‌انرژی قرار می‌گیرد تا بارهای منفی در سطح آن به دام بیافتند. این بارها به خوبی از ماده در برابر حکاکی فتوالکتروشیمیایی (PEC) محافظت می‌کنند. در این حالت شفافیت ماده در برابر نور ماورای بنفش حفظ شده و حکاکی عمقی همچنان اتفاق می‌افتد.
همانگونه که در تصاویر SEM مشاهده می‌شود، هر یک از نابه‌جایی‌ها ریشه‌ای شبیه نانوتوپ دارد. تیگینیانو می‌گوید: «نابه‌جایی‌ها حول ریشه‌های خود تجمع کرده و انتهای بالایی آنها ساختارهای موزائیکی را شکل می‌دهند». این محققان همچنین دریافتند که شبکه‌های نابه‌جایی به‌طور عمده نور زرد ساطع می‌کنند، در حالی که نانوریشه‌های نیترید گالیوم هم نور ماورای بنفش و هم نور زرد از خود منتشر می‌کنند.
تیگینیانو می‌گوید ساختن غشاهای نانومتری نیترید گالیوم که هم در برابر الکترون و هم در برابر نور ماورای بنفش شفاف هستند، بسیار جالب است. او می‌افزاید: «تحقیقات اولیه ما نشان می‌دهد که بر خلاف ضخامت کم، نانوغشاهای نیترید گالیوم رسانایی الکتریکی بسیار خوبی دارند. روشی که برای ساخت غشاهای نازک نیترید گالیوم به کار برده‌ایم، به ما کمک می‌کند مطالعه بیشتری روی ساختارهای دوبعدی مبتنی بر نیترید گالیوم انجام دهیم».
جزئیات این تحقیق در مجله Materials Letters منتشر شده است.
