Optimización de la microscopia con sonda de barrido
El grupo de científicos del proyecto «Functional semiconductor nanowire probes» (FUNPROB) , financiado por la Unión Europea, trabaja en el desarrollo de nanohilos (NW) a base de materiales semiconductores para mejorar la funcionalidad, la sensibilidad y la resolución de los sensores de SPM. Para ello caracterizaron en detalle las propiedades de los materiales semiconductores del grupo III-V con galio (Ga), arsénico (As) y manganeso (Mn) y se estudió su crecimiento sobre distintos tipos de sustratos complejos con el fin de determinar y refinar las propiedades de los NW para fabricar sondas de SPM. Los investigadores desarrollaron con éxito las que son las primeras matrices de NW de (Ga, Mn)As sobre un sustrato de GaAs (100) mediante epitaxia por haces moleculares. Además, se caracterizaron a fondo las propiedades de otros materiales, incluidos sistemas de nitruro de Ga. Las propiedades de los materiales y su comportamiento en nanoestructuras se utilizaron, junto con cálculos realizados mediante la teoría funcional discreta, para desarrollar modelos precisos, predecir la cinética de crecimiento y sintetizar NW. Los miembros de FUNPROB desarrollaron una plataforma para caracterizar materiales a nanoescala utilizando distintas técnicas de microscopía y otras técnicas avanzadas. Esta plataforma ayudó en la prefabricación avanzada, la caracterización mediante microscopia térmica, la representación espacial de las propiedades nanomecánicas y la preparación avanzada de muestras para la caracterización de interfaces. Esta realimentación activa a partir del crecimiento, la caracterización y la modelización de NW ayudó a optimizar el control de las propiedades estructurales y ópticas. Actualmente, el equipo trabaja en la modelización del transporte de energía térmica y los fenómenos interficiales. Los científicos obtuvieron puntas de SPM modificadas con NW de carbono y demostraron su mayor resolución y precisión durante procesos de nanolitografía, nanocirugía de eritrocitos y manipulación de partículas coloidales. Utilizando un haz de iones enfocado, montaron nanotubos de carbono en puntas de sensores de SPM y demostraron su mayor resolución térmica y espacial durante mediciones térmicas y topográficas. Ya durante el primer periodo del proyecto, las actividades del proyecto han dado lugar a la publicación de treinta y un artículos sometidos a revisión y varias ponencias en congresos. Los miembros de FUNPROB impartieron más de veinte conferencias invitadas y participaron en cinco simposios. Entre las aplicaciones futuras figuran la detección eléctrica de patógenos, como virus, en sectores como el diagnóstico biomédico y la monitorización ambiental.
Palabras clave
Microscopia con sonda de barrido, nanoescala, punta detectora, semiconductor, sonda de nanohilo, epitaxia con haces moleculares
