Der heilige Gral der Nanodrahtherstellung
Jamani Caillet / EPFL
Das richtige Verhältnis finden
Das Standardverfahren zur Herstellung von Nanodrähten besteht darin, winzige Löcher in Siliziummonoxid zu machen und diese mit einem Nanotropfen aus flüssigem Gallium zu füllen. Diese Substanz erstarrt dann, wenn sie mit Arsen in Berührung kommt. Bei diesem Prozess neigt die Substanz jedoch dazu, sich an den Ecken der Nanos zu verhärten, so dass der Winkel, unter dem die Nanodrähte wachsen werden, nicht vorhergesagt werden kann. Es wurde nach einem Weg gesucht, homogene Nanodrähte herzustellen und deren Position zu kontrollieren.
Die Forschung zur Kontrolle des Produktionsprozesses hat sich tendenziell auf den Durchmesser des Lochs konzentriert, aber dieser Ansatz hat sich nicht ausgezahlt. Jetzt haben die EPFL-Forscher gezeigt, dass sie durch die Änderung des Durchmesser-Höhen-Verhältnisses des Lochs perfekt kontrollieren können, wie die Nanodrähte wachsen. Im richtigen Verhältnis verfestigt sich die Substanz in einem Ring um den Rand des Lochs, was verhindert, dass die Nanodrähte in einem nicht senkrechten Winkel wachsen. Und der Prozess der Forscher sollte für alle Arten von Nanodrähten funktionieren.
"Es ist so etwas wie eine Pflanze zu züchten. Sie brauchen Wasser und Sonnenlicht, aber man muss die Mengen richtig einstellen", sagt Fontcuberta i Morral.
Diese neue Produktionstechnik wird ein Segen für die Nanodrahtforschung sein, und weitere Proben sollen in Kürze entwickelt werden.
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J. Vukajlovic-Plestina, W. Kim, L. Ghisalberti, G. Varnavides, G. Tütüncuoglu, H. Potts, M. Friedl, L. Güniat, W. C. Carter, V. G. Dubrovskii & A. Fontcuberta i Morral; "Fundamental aspects to localize self-catalyzed III-V nanowires on silicon"; Nature Comm.; 2019
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