آینده‌ای روشن برای نانوسیم‌های گالیم نیترید

[سمندون 19437]

محققان پی‌ام‌ال، موفق شدند تا نانوسیم‌های گالیم نیترید با قطر چند ده میکرومتر را رشد دهند. این محققان کاربردهای زیادی نیز برای آنها در نظر گرفته‌اند که عبارتند از: دیودهای نشر نوری جدید، دیودهای لیزری، تشدیدکننده‌های بسیار کوچک، سنسورهای شیمیایی، پروب‌های اتمی با حساسیت بسار بالا.

به گزارش سرویس علم و فن آوری پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از نانو،در روش‌های متداول، بلورهایی از گالیم نیترید بر روی سابستریت‌های سیلیکون کارباید و یا سپ‌فایر تولید می‌شود که دارای معایب زیادی هستند و منجر به کاهش نشر نور و اختلاف سیگنال‌ها و در نهایت باعث کاهش کارآیی سیستم می‌گردد.

 

محققان پی‌ام‌ال موفق شدند تا نانوسیم‌های شش‌وجهی گالیم نیترید را به‌روش پرتومولکولی هم‌بافته رشد دهند. نانوسیم‌های تولید شده، معایب موجود در بلورهای گالیم نیترید را ندارند. در این روش از کاتالیزور استفاده نشده است و به‌همین دلیل فرآیندی زمان‌بر است به‌طوری‌که رشد نانوسیم به طول 10 میکرومتر، 2 تا 3 روز به طول می‌انجامد.

 

گالیم نیترید و آلیاژهای آن از قبیل گالیم ایندیوم نیترید و گالیم آلومینیوم نیترید، به سرعت صنعت روشنایی حالت جامد را توسعه می‌دهند.

 

گالیم نیترید فقط به‌عنوان یک منبع نور نیست بلکه در کاربردهای الکتریکی نیز استفاده می‌‌شود. از جمله ویژگی‌هایی که گالیم نیترید را در این حوزه مطرح می‌سازد، حساس نبودن آن در برابر درجه حرارت‌های بالا است. محققان پی‌ام‌ال بر روی ترانزیستورهای اثر میدانی نانوسیم‌های گالیم نیترید جهت تعیین خواص انتقال حامل نیز تحقیقاتی انجام داده‌اند.

 

نانوسیم‌های گالیم نیترید بسیار مستحکم هستند و می‌توانند به‌عنوان تشدیدکننده در ساختار تلفن‌ مورد استفاده قرار گیرند. استحکام مکانیکی بالا و کوچک بودن نانوسیم‌های گالیم نیترید امکان تشخیص جرم‌های کوچکتر و در مقیاس آتوگرم یا ^18-10 گرم را فراهم می‌کنند. محققان پی‌ام‌ال در دانشگاه کلورادو امیدوارند تا با برون‌یابی بتوانند حساسیت تشخی را تا 01/0 آتوگرم افزایش دهند. قابل ذکر است که تا کنون این مقیاس به‌طور مستقیم اندازه‌گیری نشده است.

 

شایان ذکر است که علاوه بر کاربردهای ذکر شده، کاربردهای دیگی نیز برای نانوسیم‌های گالیم نیترید وجود دارد و می‌توانند در حوزه‌های شیمیای، بیولوژیکی و تشخیص گازها مورد استفاده قرار گیرند. به‌طور مثال محققان با به‌کارگیری نانوسیم‌های گالیم نیترید به‌همراه دی‌اکسیدتیتانیم نانوساختار، موفق به شناسایی ترکیبات آروماتیک مانند بنزن و تولوئن شده‌اند.