Produire de longs nanofils organisés
Par Benje le samedi, décembre 24 2011, 11:08 - Nouvelles Scientifiques - Lien permanent
Source: BE Israël numéro 76 (13/12/2011) - Ambassade de France en Israël / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /68504.htm
Il est difficile de grandir, surtout pour un nanofil minuscule: en l'absence de support ou d'orientation, ces nanofils croissent de manière désordonnée, ce qui rend leur potentiel en tant que semi-conducteurs difficile à exploiter.
Le professeur Ernesto Joselevich, de la Faculté de Chimie
de l'Institut Weizmann en Israël, a trouvé un moyen de produire des
nanofils semi-conducteurs, non pas verticalement, mais horizontalement
sur une surface
; cette technique offre, pour la première fois, l'orientation
indispensable pour produire méthodiquement des nanofils relativement
longs et alignés. Comme les semi-conducteurs possédant des structures
contrôlées sont au cœur des technologies les plus avancées, ces
nouveaux travaux pourraient permettre la production de nanostructures
semi-conductrices avec des propriétés électroniques et optiques
améliorées, adaptées à un large éventail d'applications: diodes
électroluminescentes, lasers, supports de stockage d'information,
transistors, ordinateurs, cellules photovoltaïques, et plus encore.
Le Professeur Joselevich, son étudiant en thèse David Tsivion et le chercheur postdoctoral Mark Schvartzman, du Département des Matériaux
et Interfaces, ont synthétisé des nanofils de nitrure de gallium (GaN)
en utilisant une méthode qui produit habituellement des nanofils
verticaux avec d'excellentes propriétés optiques et électroniques. Ces
fils verticaux ne deviennent désordonnés qu'une fois qu'ils sont
collectés et dispersés sur un substrat. Pour contourner ce problème, les
scientifiques ont utilisé le saphir comme une base sur laquelle
croissent les nanofils. Mais plutôt que de les faire pousser sur une
surface lisse, ils ont délibérément taillé le saphir le long de
différents plans du cristal, produisant ainsi différents motifs de
surface: "marches" de dimension nanométriques, et sillons en V, en forme d'accordéon.
Leurs résultats, publiés récemment dans Science, montrent que les
marches et les rainures à la surface du saphir ont un fort effet
directeur, forçant les nanofils à croître horizontalement le long du
bord des marches ou à l'intérieur des sillons. Ils ont pu produire ainsi
des réseaux de nanofils bien alignés, atteignant des longueurs d'un
millimètre - alors que les méthodes de production actuelles sur des
surfaces lisses génèrent des nanofils désordonnés, longs de quelques
micromètres uniquement.
Selon Joselevich, "Il a été surprenant de découvrir que les propriétés
optiques et électroniques de nos nanofils sont tout aussi bonnes - sinon
meilleures - que celles des nanofils croissant verticalement, car
synthétiser un semi-conducteur sur une surface génère en général des
défauts qui dégradent ses propriétés."
Les scientifiques n'ont pas encore totalement compris comment une
méthode qui produit normalement des nanofils verticaux permet de générer
aussi des nanofils horizontaux. Cela dit, Joselevich et son équipe ont
réussi à combiner, en une seule étape, la synthèse et l'assemblage de
nanofils bien structurés, possédant des propriétés optiques et
électroniques convenant à un large éventail d'applications.