Исследователи из Университета Цинциннати обнаружили, что их уникальный метод анализа взаимодействия света с веществом, по-видимому, является хорошим способом помочь в создании улучшенных полупроводниковых нанопроволок.
«Полупроводниковые нанопровода – одна из самых горячих тем в области исследований нанонауки за последнее десятилетие», – говорит Юда Ван, докторант Калифорнийского университета. «Благодаря уникальной геометрии по сравнению с обычными объемными полупроводниками, нанопроволоки уже продемонстрировали множество полезных свойств, особенно в новых приложениях в таких областях, как наноэлектроника, нанофотоника, нанобиохимия и наноэнергетика."
Ван представит исследование группы «Измерение динамики носителей заряда в нанопроволоках из цинковой обманки и вюрцита на основе фосфида индия с помощью спектроскопии нестационарного рэлеевского рассеяния» на заседании Американского физического общества (APS), которое состоится 3-7 марта в Денвере.
Около 10 000 профессионалов, ученых и студентов посетят встречу APS, чтобы обсудить новые исследования промышленности, университетов и лабораторий со всего мира.
Ключом к этому исследованию является новый метод рассеяния Рэлея Калифорнийского университета, явление, впервые описанное в 1871 году, и научное объяснение того, почему небо синее днем и становится красным на закате. Методика рэлеевского рассеяния исследователей исследует зонные структуры и электронно-дырочную динамику внутри одной нанопроволоки из фосфида индия, что позволяет им наблюдать отклик с временным разрешением в фемтосекундном диапазоне – или одной квадриллионной доли секунды.
«По сути, мы можем создать живую картину того, как электроны и дырки возбуждаются и медленно возвращаются в свое исходное состояние, и механизм, лежащий в основе этого, можно проанализировать и понять», – говорит Ван из Департамента физики Калифорнийского университета. "Все это очень важно для характеристики оптических или электронных свойств полупроводниковой нанопроволоки."
Полупроводники в центре современной электроники. Они есть в компьютерах, телевизорах и мобильных телефонах.
Они сделаны из кристаллической формы элементов, которые обладают полезными с научной точки зрения свойствами электропроводности.
Ван говорит, что растущий диапазон приложений полупроводниковых нанопроволок, таких как меньшая по размеру и более энергоэффективная электроника, привел к быстрому совершенствованию технологий производства нанопроволок. Он говорит, что исследования его команды могут предложить создателям нанотехнологий новый и высокоэффективный вариант измерения физических свойств нанопроволок.
«Ключом к хорошему процессу оптимизации является отличная обратная связь или метод определения характеристик», – говорит Ван. "Рэлеевское рассеяние представляется исключительным способом измерения нескольких свойств нанопроволоки одновременно неинвазивным и высококачественным способом."
Дополнительные участники этого исследования – выпускник Калифорнийского университета Мохаммад Монтазери; Профессора физики Калифорнийского университета Ховард Джексон и Ли Смит и адъюнкт-профессор Ян Яррисон-Райс из Колледжа искусств и наук МакМикена; и Тим Берджесс, Суриати Пайман, Хо Тан, Цян Гао и Ченнупати Джагадиш из Австралийского национального университета.