Om forskare kunde hitta ett sätt att kontrollera processen för att tillverka halvledarkomponenter i nanometrisk skala, de kan ge dessa komponenter unika elektroniska och optiska egenskaper – vilket öppnar dörren till en mängd användbara applikationer.

Forskare vid Laboratory of Microsystems, i EPFL:s School of Engineering, har tagit ett viktigt steg mot det målet med sin upptäckt av halvledande nanorör som monteras automatiskt i lösningar av metalliska nanokristaller och vissa ligander. Rören har mellan tre och sex väggar som är perfekt enhetliga och bara några få atomer tjocka, vilket gör dem till de första sådana nanostrukturerna av sitt slag.

Vad mer, nanorören har fotoluminescerande egenskaper:de kan absorbera ljus med en specifik våglängd och sedan sända ut intensiva ljusvågor av en annan färg, ungefär som kvantprickar och kvantbrunnar. Det betyder att de kan användas som fluorescerande markörer i medicinsk forskning, till exempel, eller som katalysatorer i fotoreduktionsreaktioner, vilket framgår av avlägsnandet av färgerna på vissa organiska färgämnen, baserat på resultaten av initiala experiment. Forskarnas fynd har gjort omslaget av ACS Central Science .

En oavsiktlig upptäckt

Men det unika med dessa halvledande nanorör är hur de bildas. "Vår upptäckt skedde nästan av en slump. Vi hade bestämt oss för att studera vilken roll vissa ligander spelar för att göra 2-D halvledande nanometriska kristaller, säger Xiaopeng Huang, studiens huvudförfattare. Men forskargruppen fann att vissa ligander fick molekyler att spontant samlas i exakta cylindriska strukturer som fram till dess hade varit omöjliga att skapa.

Undersöker nya fastigheter

Forskarna ska nu undersöka de andra fysiska och elektriska egenskaperna hos deras nanorör och undersöka metoder för att göra nanorör med bara en enda vägg.