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Embracing One Dimensional Semiconductor Nanostructures

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Nuova ricerca relativa ai nanofili unidimensionali

La ricerca sulle nanostrutture 1D ha ricevuto una spinta con il lancio di una rete di ricerca finanziata dall’UE la quale ha lavorato per portare la tecnologia dal laboratorio al mercato.

Ricerca di base

I nanofili semiconduttori 1D promettono di fornire elementi per una nuova generazione di dispositivi elettronici ed optoelettronici su nanoscala. Sulla base di specifiche proprietà ottiche, elettroniche e magnetiche, questi sono candidati ideali per una vasta gamma di applicazioni, tra cui fotovoltaico, piezoelettrico, termoelettrico, batterie al litio, transistori a effetto di campo, fotorivelatori, diodi emettitori di luce (LED) e laser. Il progetto NANOEMBRACE (Embracing one dimensional semiconductor nanostructures), finanziato dall’UE, ha riunito 10 team di ricerca accademici e 12 team di ricerca industriale. Essi hanno condotto una serie di ricerche interconnesse in quanto alla crescita controllabile di nanostrutture 1D e alla modifica controllata della relativa composizione, allo scopo di formare eterostrutture a filo quantico, effettuare una caratterizzazione non distruttiva dei sistemi di nanostrutture 1D, oltre che una funzionalizzazione e un interfacciamento di nanostrutture 1D cresciute in questo modo. I ricercatori hanno effettuato esperimenti con diversi metodi per la coltura di insiemi di nanofili semiconduttori con caratteristiche definite come forma , dimensioni, direzione di crescita, struttura cristallina e posizione del substrato, sfruttando l’uso di diversi substrati e catalizzatori. Le attività dei ricercatori hanno riguardato argomenti che vanno dallo studio e dalla modellizzazione dei meccanismi fondamentali di crescita dei nanofili, alla fabbricazione di campioni del dispositivo. In particolare, i ricercatori hanno sviluppato una caratterizzazione della piattaforma multi-scala per mappare proprietà strutturali, elettriche e ottiche dei singoli nanofili e dei gruppi, nonché dei dispositivi a base di nanofili. Lo sforzo è stato sostenuto dalla microscopia ad alta risoluzione e da metodi di analisi ottiche avanzate. La funzionalizzazione di nanostrutture 1D ha aiutato i ricercatori a capitalizzare i risultati ottenuti in quanto a teoria, crescita e caratterizzazione, e a dimostrare il raggiungimento di nuovi strumenti, sensori e dispositivi di conversione optoelettronici e dell’energia. Pertanto, sfruttando le interessanti proprietà di questi nanofili, il team del progetto NANOEMBRACE ha dimostrato con successo una microscopia a scansione termica con risoluzione elevata basata sui nanofili, sensori di vapori organici basati sui nanofili e caratterizzati da modelli di DNA, microtubi in silicio nanoporoso inseriti all’interno di un’architettura LED, sensori di pressione altamente sensibili caratterizzati da un’ampia gamma dinamica e componenti di una cella solare tandem. I risultati del progetto hanno contribuito a creare una maggiore consapevolezza della ricerca e delle tecnologie basate sui nanofili. Ciò è stato testimoniato dal grande numero dei partecipanti ai workshop e alle conferenze del progetto. I risultati possono inoltre essere reperibili in numerose pubblicazioni su riviste ad alto impatto e sul sito del progetto.

Parole chiave

Nanostrutture 1D, nanofili semiconduttori, optoelettronica, LED, NANOEMBRACE

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