Forskere skaber to-segment nanorør med distinkte halvledende domæner

(PhysOrg.com) -- En gruppe forskere, der arbejder i Japan, har udtænkt et middel til at skabe dobbelte segmenterede nanorør, hvor hvert segment har separate og særskilte halvledende egenskaber. Holdet beskriver, hvordan de var i stand til at skabe de unikke nanorør, som er forbundet ved hjælp af en heterojunction, i deres papir udgivet i Videnskab .

Holdet, ledet af Takanori Fukushima og Takuzo Aida og arbejder fra RIKEN Advanced Science Institute i Saitama, Japan, skabte de nye nanorør ved at dyrke det første segment fra et HBC-derivat, derefter tilføje bipyridin sidekæder for at hjælpe med metalbinding. De coated derefter ydersiden af ​​segmentet med kobberioner for at stabilisere dem og forhindre dem i at klumpe sig.

Når de havde det første segment, den næste opgave var at dyrke endnu et segment af en anden type end en af ​​enderne af det første segment. De gjorde dette ved at behandle et andet HBC-derivat med kun fire fluoratomer, hvilket hjalp de to segmenter til at holde sig til hinanden, mens det andet segment voksede.

Slutresultatet var et enkelt nanorør med segmenter, der havde tydeligt forskellige elektroniske egenskaber. I dette tilfælde, den ene side var lavet af type p halvledende materiale (som har relativt få elektroner), mens den anden side var lavet af type n halvledende materiale (som har mange elektroner).

Sådanne nanorør kunne bruges til mere effektivt at flytte hullet i et elektron-hul-par, der rammer en solcelle, shuntning af det til p-type-halvledersiden af ​​nanorøret og elektronen til type n-materialesiden. Ved at gøre heterojunction mere effektiv, dvs. maksimering af elektron-hul-adskillelsen uden dissipation, den nye teknologi kunne tænkes at erstatte konventionelle metoder, der anvendes inden for solenergi og andre teknologier. Sådanne nanorør skulle også forlænge levetiden for mange sådanne ladningsbærere og kunne dyrkes i stort set enhver form, gør dem anvendelige i en lang række applikationer.

Den næste udfordring for gruppen bliver at finde ud af en måde at dyrke nanorørene stående, så hele processen kan standardiseres og så selvfølgelig industrialiseres. Når det er gennemført, de nye nanorør kunne bruges i alle mulige nye enheder, lige fra lasere til solfangere til mere effektive transistorer.

© 2011 PhysOrg.com