Forskare vid universitetet i Valencia har utvecklat en teknik för att bestämma de individuella polariteterna för hundratals halvledande nanotrådar i en enda, tidsbesparande process. Leds av Ana Cros, chef för Universitat de Valèncias (UV) Materials Science Institute (ICMUV), studien utgör ett stort steg framåt i både vår förståelse och tillämpning av dessa strukturer, eftersom deras polaritet definierar egenskaperna hos enheter tillverkade av.

Halvledande nanotrådar är strukturer med bara tiotals nanometer i diameter med ett typiskt förhållande mellan längd och bredd på cirka 1000-som ett människohår, bara tusen gånger mindre. Så mycket att de ofta kallas endimensionella material, och de har faktiskt många intressanta egenskaper som inte ses i större 3D -material. Halvledande nanotrådar är för närvarande bland de mest studerade nanometriska strukturerna och är de grundläggande byggstenarna för en rad optoelektroniska enheter som hämtar, detektera och styra ljus, såsom ljusdetektorer, sändare och nanosensorer.

Tills nu, För att bestämma deras polaritet krävs att nanotrådarna analyseras en efter en som en del av en komplex och tidskrävande process. Denna nya teknik använder ett atomstyrkemikroskop och en Kelvin-sond för att detektera små krafter och mäta de elektriska egenskaperna hos provets yta. I kombination med avancerad dataanalys, dessa mätningar avslöjar polariteten hos hundratals nanotrådar samtidigt.

Ana Cros ger oss en analogi:"Vårt mikroskop utforskar provets yta på samma sätt som en blind person utforskar sin omgivning:den använder en sond som käpp, få en uppfattning om ytegenskaper baserade på förändringar i vibrationer. Skillnaden mellan mikroskopet och käppen är att dess spets är extremt skarp. Om vi ​​sedan lägger till den elektriska laddningen, vi kan mäta de elektriska egenskaperna hos ytan på mycket små föremål utan att behöva röra dem. "

Kallas Kelvin probmikroskopi (KPFM), denna teknik har gjort det möjligt att bestämma de individuella polariteterna för över 100 nanotrådar samtidigt. Núria Garro, forskare vid ICMUV, förklarar:"Det som brukade ta dagar-att behöva välja nanotrådarna en efter en och slutligen förstöra provet-tar nu några timmar, utan att det orsakar någon som helst skada på provet ".

Studien publicerades i tidskriften Nano bokstäver och genomfördes tillsammans med University of Murcia, universitetet i Grenoble och den franska atomenergikommissionen. Det utgör ett av de främsta fynden från en ny forskningsserie som öppnades vid ICMUV för studier av optoelektroniska processer i avancerade material och ytor. Det genomfördes som en del av det europeiska projektet NANOWIRING (FP7-People) och leddes i Valencia av Núria Garro.