Nanotechnologia

Chemicy z  Brown Uniwersytetu znaleźli sposób na wyworzenie 2-D, grafeno-podobnego nano  półprzewodnika wykorzystując krzem. W artykule opublikowanym w czasopiśmie Nanoletters, naukowcy opisują sposoby wytwarzania nanowstążki i nanopłatków ze związku o nazwie krzemu tellurku. Materiały te są czystymi półprzewodnikami typu p (dodatnie nośniki ładunku), które mogą być stosowane w różnych urządzeniach optycznych i elektronicznych. Ich struktura warstwowa może zastąpić lit i magnez, co oznacza, że może być również używana do elektrod tych typów akumulatorów.

„Związki na bazie krzemu są podstawą nowoczesnego przetwórstwa elektroniki”, powiedział Kristie Koski, asystent profesora chemii na Uniwersytecie Browna, który prowadził badania. ” Tellurek  krzemu jest z rodziny tych związków, a my pokazaliśmy zupełnie nowy sposób używania, aby wytworzyć warstwowe, dwuwymiarowe nanomateriały.”

Koski i jej zespół zsyntetyzowali nowe materiały poprzez osadzanie z fazy gazowej w piecu rurowym. Podczas ogrzewania w rurce, krzem i tellur odparowują i reagują do wytworzenia związku prekursora, który osadza się na podłożu, za pomocą gazu nośnego jakim był argon. Tellurek krzemu następnie rośnie ze związku prekursora.

Różne struktury mogą być stworzone przez zmianę temperatury pieca oraz za pomocą różnych sposobów obróbki podłoża. Przez skomplikowany proces, naukowcy wytworzyli nanowstążki, które są o 50 do 1000 nanometrów szerokości i około 10 mikrometrów długości. Przygotowali też nanopłatki płaskie leżące na podłożu oraz stojące w pozycji pionowej.

„Widzimy dużo stojących płyt,” powiedział Koski. „Są to pół sześciokąty, które są osadzone i wyprostowane na podłożu. Wyglądają trochę jak cmentarz.”

Każdy z różnych kształtów ma inną orientację struktury krystalicznej materiału. W wyniku tego, wszystkie mają różne właściwości i mogą być używane do różnych zastosowaniach.

Materiały nie są szczególnie trwałe w środowisku, mówi Koski, ale łatwo jest to naprawić. „Co możemy zrobić, to utlenić tellurek krzemu, a następnie wypiec tellur, pozostawiając powłokę z tlenku krzemu,” powiedział. „Ta powłoka chroni materiał i pozostaje dość stabilna.” Stąd, Koski  wraz z zespołem, planują aby kontynuować badania właściwości elektrycznych i optycznych materiału. Są zachęcani przez to, co widzieli do tej pory. „Uważamy, że jest to dobry kandydat na wniesienie właściwości materiałów 2-D do sfery elektroniki,” powiedział Koski.

źródło tekstu :  www.phys.org

źródło grafiki: www.commons.wikimedia.org