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Embracing One Dimensional Semiconductor Nanostructures

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Nueva investigación sobre los nanohilos unidimensionales

La investigación de las nanoestructuras 1D recibió un impulso con el lanzamiento de una red de investigación financiada por la UE dedicada a llevar la tecnología del laboratorio al mercado.

Investigación fundamental

Los nanohilos semiconductores en 1D pueden constituir los bloques constructivos de una nueva generación de dispositivos electrónicos y optoelectrónicos de tamaño nanométrico. Por sus propiedades ópticas, electrónicas y magnéticas especiales, son los candidatos idóneos en una amplia gama de aplicaciones, como dispositivos fotovoltaicos, piezoeléctricos o termoeléctricos, baterías de ion-litio, transistores de efecto campo, fotodetectores, diodos emisores de luz (LED) y láseres. El proyecto NANOEMBRACE (Embracing one dimensional semiconductor nanostructures), financiado por la Unión Europea, reunió a diez equipos de investigación académicos y doce industriales. Realizaron una serie de estudios interconectados sobre el crecimiento controlable de nanoestructuras unidimensionales, la modificación de la composición de las nanoestructuras unidimensionales para obtener heteroestructuras de hilos cuánticos, la caracterización no destructiva de las matrices de nanoestructuras unidimensionales y la funcionalización y el aprovechamiento de las interfaces de las nanoestructuras unidimensionales obtenidas. Los investigadores probaron varios métodos distintos para obtener estructuras de nanohilos semiconductores con forma, dimensión, dirección de crecimiento, estructura cristalina y posición del sustrato predefinidos, aprovechando el uso de distintos sustratos y catalizadores. Las actividades de los investigadores fueron de la investigación y la modelización de los mecanismos fundamentales del crecimiento de nanohilos hasta la fabricación de dispositivos de ejemplo. En concreto, los investigadores desarrollaron una caracterización mediante una plataforma multiescala para determinar las propiedades estructurales, eléctricas y ópticas de nanohilos individuales y estructuras de nanohilos, así como de dispositivos basados en nanohilos. Para esta tarea se aprovechó la microscopía de alta resolución y métodos de análisis ópticos avanzados. Mediante la funcionalización de las nanoestructuras unidimensionales, los investigadores pudieron aprovechar los logros en la teoría, el crecimiento y la caracterización, así como demostrar nuevos instrumentos, sensores y dispositivos optoelectrónicos y de conversión de energía. En conclusión, al aprovechar las propiedades misteriosas de estos nanohilos, el equipo de NANOEMBRACE demostró con éxito la microscopía térmica de rastreo de alta resolución y alta sensibilidad basada en nanohilos, los sensores de vapores orgánicos basados en nanohilos con plantillas de ADN, los microtubos de silicio poroso en la escala nanométrica en para LED, sensores de presión de alta sensibilidad en un intervalo muy amplio y los componentes de una celda solar en Tándem. Los resultados del proyecto ayudaron a generar un conocimiento más detallado de la investigación y las tecnologías vinculadas a los nanohilos. Esto se puso de manifiesto por el gran número de participantes en las jornadas y los congresos del proyecto. Los resultados también se pueden consultar en numerosas publicaciones en revistas de alto impacto y en el sitio web del proyecto.

Palabras clave

Nano estructuras 1D, nanohilos semiconductores, optoelectrónica, LED, NANOEMBRACE

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