تولید آرایه‌های نانوبلورسیلیکونی

[fr.chemi3t]

محققان دانشگاه تگزاس با همکاری همتایان خود در دانشگاه کرنل موفق به تولید اولین آرایه‌های منظم از نانوبلورهای سیلیکونی شدند. برایان کورگل و همکارانش روش شیمیایی جدیدی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان نقاط کوانتومی – بلورهای نیمه‌هادی- را با دقت بالایی تولید کرد به‌طوری که ابعاد آنها در محدوده‌ای از پیش تعیین شده باشد. نتایج این پژوهش در نشریه ChemPhysChem به چاپ رسیده است. به‌نظر می‌رسد با نتایج این پروژه می‌توان از خواص نشر نوری نیمه‌هادی استفاده کرد. سیلیکون توده‌ای دارای کاربردهای متعددی است به‌خصوص از آن به‌وفور در صنعت الکترونیک استفاده می‌شود. یکی از مشکلات سیلیکون این است که جاذب نور ضعیفی بوده و نشر نور توسط آن بسیار کم انجام می‌شود، بنابراین گزینه مناسبی برای استفاده در حوزه‌های نشر نور نیست. زمانی که بلورهای سیلیکون در ابعاد نانومتری در می‌آیند این خواص تغییر می‌کند. نقاط کوانتومی از جنس سیلیکون به‌خوبی می‌توانند تابش لومینسانس داشته باشند به‌طوری که رنگ پرتو تابشی با ابعاد سیلیکون مرتبط است. این ویژگی موجب شده تا نانوبلورهای سیلیکونی برای استفاده در دیودهای نشر نوری (LEDs) مناسب باشند، همچنین می‌توان از آنها به‌عنوان منبع لیزر استفاده کرد. در طول سال گذشته تلاش‌های زیادی برای درک این خواص صورت گرفته است تا بتوان با استفاده از آن فناوری‌های جدید ایجاد نمود. با این تفاسیر باید گفت که برای استفاده از این سیستم باید بتوان آرایه‌ای از نانوبلورها را تولید و به‌کار گرفت. از سوی دیگر آرایه‌های نقاط کوانتومی معمولا دارای نامنظمی‌هایی هستند که موجب می‌شود ابعاد نانوبلورها با هم متفاوت باشند. کورگل و همکارانش روش شیمیایی جدیدی ارائه کردند که به آنها اجازه می‌دهد تا محلول تک‌ذره‌ای از سیلیکون داشته باشند به‌طوری که ابعاد نانوبلورها در آن کاملا در یک محدوده مشخص بوده و برای بهره‌گیری در حوزه تابشی دارای شرایط مناسب هستند.کورگل می‌گوید ما برای اولین موفق به تولید یک ابرشبکه از بلورهای سیلیکون شدیم. این ابرشبکه مجموعه‌ای ازبلورهای سیلیکونی است که به‌صورت خودآرایی روی سطح ایجاد شده است دقیقا همانند مکانیسمی که در ماکرومولکول‌های موجود در اورگانیسم‌های زنده اتفاق می‌افتد. این موضوع از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا نانوبلورها به‌قدری کوچک هستند که با روش‌های رایج نمی‌توان آنها را با این نظم کنار هم قرار داد. نتایج این پژوهش نشان داد که ابرشبکه‌های ساخته شده توسط این گروه تحقیقاتی دارای پایداری حرارتی بالایی نسبت به نمونه‌های قبلی هستند.

منبع : A Bright Future for Silicon - - Ordered nanocrystal arrays may provide a new platform to study and tailor the light-emitting properties of silicon