LED nanoscopici grazie ai nanocavi

LED nanoscopici grazie ai nanocavi

Un nuovo metodo di realizzazione di nanocavi ha portato ad individuare la possibilità di realizzare dispositivi di emissione luminosa su scala nanoscopica

di pubblicata il , alle 16:20 nel canale Apple
 

Durante la fase di rifinitura di un nuovo processo per la realizzazione di nanocavi, i chimici del National Institute of Standards and Technology (di seguito NIST) hanno individuato la possibilità di realizzare particolari nanocavi in grado di emettere radiazione elettromagnetica nel campo del visibile e, pertanto, di comportarsi come dei LED nanoscopici. Queste particolari strutture potrebbero, in futuro, essere impiegati per la costruzione di dispositivi fotonici miniaturizzati come, ad esempio, i cosiddetti "lab-on-a-chip".

I comuni processi di realizzazione dei nanocavi prevedono la deposizione di molecole da un gas su un substrato, con una tecnica denominata Chemical Vapor Deposition (CVD). In questa maniera i nanocavi crescono, letteralmente, dalla superficie di deposizione in senso verticale, come fossero setole di una spazzola. In questo modo il nanocavo, che ha un solo punto di contatto con il substrato, ha la tendenza a non condividere le caratteristiche con il materiale usato come substrato, rendendo difficile poter definire l'esatta composizione dei nanocavi.

La crescita verticale ha come risultato la produzione di una "foresta" piuttosto folta, che rende difficoltosa l'individuazione ed il riposizionamento di nanocavi di particolare qualità. Per trovare una soluzione a questi inconvenienti, i chimici Babak Nikoobakht e Andrew Herzing, hanno messo a punto un metodo per uno sviluppo in senso orizzontale dei nanocavi, sulla superficie del substrato.

Al pari dei metodi CVD di crescita verticale, anche la tecnica di fabbricazione sviluppata dal NIST prevede l'impiego dell'oro come catalizzatore della reazione che porta alla formazione dei cristalli. In questo caso l'oro viene portato alla temperatura di 900 gradi Celsius, formando nanoparticelle che fungono da sito di crescita e da mezzo per la cristallizzazione delle molecole di ossido di zinco. Con la crescita dei nanocristalli di ossido di zinco, la nanoparticella d'oro viene spinta lungo la superficie del substrato (in questo particolare esperimento è stato usato nitruro di gallio) e da luogo alla formazione di un nanocavo che si sviluppa in senso orizzontale lungo il substrato e, proprio per questo motivo, assume proprietà fortemente influenzate dal materiale selezionato come base di crescita.

Durante un esperimento volto ad indagare i margini di sviluppo di questo processo, i due chimici del NIST hanno incrementato lo spessore del catalizzatore passando da meno di 8 nanometri a 20 nanometri. Con questo cambiamento si è verificata la crescita dei nanocavi e di una struttura secondaria, una sorta di "pinna dorsale" che viene chiamata "nanoparete" (in inglese nanowall). In questa struttura la porzione di ossido di zinco risulta ricca in elettroni e, al contrario, la porzione di nitruro di gallio è povera in elettroni.

L'interfaccia che si viene a creare tra le due regioni è conosciuta come "eterogiunzione p-n": applicando una tensione alla struttura nanocavo-nanoparete e facendo scorrere corrente elettrica la giunzione crea una zona di ricombinazione tra elettroni e lacune con relativa emissione di radiazione luminosa, portando così i due chimici a definire questa struttura come "nano LED".

Questo particolare metodo di produzione sviluppato dai chimici del NIST permette di localizzare con molta facilità le singole eterogiunzioni sulla superficie in maniera tale che, all'occorrenza, possano essere raggruppate in un array ed utilizzate come unità di emissione di luce. L'esame al microscopio elettronico ha inoltre evidenziato come le strutture nanoscopiche presentino pochi difetti strutturali e le eterogiunzioni risultino essere ben evidenti nei nanowall, dando così prova dell'efficacia del nuovo metodo di produzione messo a punto dal NIST.

Resta aggiornato sulle ultime offerte

Ricevi comodamente via email le segnalazioni della redazione di Hardware Upgrade sui prodotti tecnologici in offerta più interessanti per te

Quando invii il modulo, controlla la tua inbox per confermare l'iscrizione.
Leggi la Privacy Policy per maggiori informazioni sulla gestione dei dati personali

15 Commenti
Gli autori dei commenti, e non la redazione, sono responsabili dei contenuti da loro inseriti - info
tossy05 Ottobre 2010, 16:38 #1
Ok, allora tra poco avremo le lenti a contatto con monitor incorporati?

Oppure se il processo è reversibile, avremo sensori per telecamere con risoluzione impensabile??

Và bè dai fantascienza ....

.
.
.
.

... o forse no??

ciaooo
v1nline05 Ottobre 2010, 16:40 #2
meraviglioso! qua bisogna approfondire =)
hermanss05 Ottobre 2010, 16:49 #3
Non ricordo se utilizzino i nanocavi ma cmq si sta sviluppando un microchip che applicato sulla retina dell'occhio stimola le sue cellule consentendo ai non vedenti di vedere (non so a che livello).
Fantastico!
PeGaz_00105 Ottobre 2010, 17:07 #4
la parola "nano" mi piace... dunque a preso x la nanotuta
MarkGiacco05 Ottobre 2010, 17:45 #5
l'unico inconveniente è che quando si rompe un schermo di queste, tutte le persone nel raggio di 20 metri si ammalano di cancro per avere inalato il vapore chimici.

soltanto un piccolo inconveniente.

hehehehe.
scusi, non ho preso la medicina.
vincino05 Ottobre 2010, 18:07 #6
Originariamente inviato da: hermanss
Non ricordo se utilizzino i nanocavi ma cmq si sta sviluppando un microchip che applicato sulla retina dell'occhio stimola le sue cellule consentendo ai non vedenti di vedere (non so a che livello).
Fantastico!


L'esperienza visiva (perchè di esperienza si tratta) è gran parte celebrale e solo in piccola parte retinica. Per un non vedente nato tale è meglio rimanere cieco che vedere immagini che nn riuscirebbe ad interpretare. Per un non vedente tale a seguito di un danneggiamento della retina, ma che prima vedeva, quella che hai in dicato potrebbe essere una soluzione
Angelonero8705 Ottobre 2010, 18:45 #7
Originariamente inviato da: MarkGiacco
l'unico inconveniente è che quando si rompe un schermo di queste, tutte le persone nel raggio di 20 metri si ammalano di cancro per avere inalato il vapore chimici.

soltanto un piccolo inconveniente.

hehehehe.
scusi, non ho preso la medicina.

come se fosse antani anche per lei...
Link ad immagine (click per visualizzarla)
sertopica05 Ottobre 2010, 18:51 #8
quella gif è fantastica!

Comunque tecnologia incredibile.
saltamine05 Ottobre 2010, 19:10 #9

Italia all'avanguardia

Ciao a tutti,
Mi permetto di intervenire su un argomento che conosco decisamente molto bene, dato che l'argomento in questione è il mio lavoro.
In realtà non serve andare fino al NIST per vedere queste tecnologie all'opera, anzi... Gruppi italiani, tra i quali quello in cui lavoro, sono decisamente all'avanguardia in questo settore, per non dire che sono fra i leader al mondo. Inoltre esistono altri modi per produrre nanofili di ossidi metallici potenzialmente meno inquinanti del CVD, quali ad esempio il PVD. se volete curiosare fate un giro sul sito del mio lab x farvi una idea della ricerca italiana nel settore! Il sito è sensor.ing.unibs.it

Ciao!!
elevul06 Ottobre 2010, 00:47 #10
Davvero complimenti!

Devi effettuare il login per poter commentare
Se non sei ancora registrato, puoi farlo attraverso questo form.
Se sei già registrato e loggato nel sito, puoi inserire il tuo commento.
Si tenga presente quanto letto nel regolamento, nel rispetto del "quieto vivere".

La discussione è consultabile anche qui, sul forum.
 
^