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Sistema de medición dos-en-uno para los nuevos nanohilos

Los hilos semiconductores en miniatura ofrecen posibilidades muy interesantes para nuevos dispositivos con aplicaciones en campos diversos. Las mediciones simultáneas de los datos estructurales y eléctricos facilitarán la caracterización rápida y precisa de las propiedades, lo cual acelerará el diseño.
Sistema de medición dos-en-uno para los nuevos nanohilos
Los nanohilos semiconductores son hilos sumamente finos (con diámetros del orden de 20 a 80 nanómetros) que pueden alcanzar longitudes de varias micras. Esto los hace especialmente interesantes en aplicaciones para optoelectrónica, sensores, biomedicina y energía. Su explotación requiere todavía una caracterización cuidadosa y un diseño racional. No obstante, hasta ahora, las mediciones de la estructura y sus propiedades eléctricas solo se podían realizar por separado.

Ahora, un grupo de científicos ha combinado ambas aproximaciones en un solo sistema que permite medir simultáneamente la estructura atómica superficial, las propiedades electrónicas locales de los nanohilos individuales y las propiedades electrónicas globales de un dispositivo hecho con estos hilos. La financiación de la Unión Europea para el proyecto NANOWIREDEVICESTM permitió a los investigadores utilizar la microscopía túnel de barrido (STM) y la espectroscopía túnel de barrido (STS) junto con una aplicación externa de tensión eléctrica para obtener información sobre la composición química y atómica, así como sobre la estructura, las distribuciones de carga y el rendimiento de los dispositivos.

Los investigadores elaboraron nanohilos y realizaron experimentos de STM sobre distintas composiciones. Demostraron que es posible realizar la observación de la estructura cristalina a escala atómica a lo largo de la longitud de nanohilos de gran diámetro (más de 250 nm). El estudio mediante STS de nanohilos suspendidos libremente se ha utilizado con el fin de obtener información sobre la transición de la estructura cristalina a lo largo del hilo. Las condiciones de ultra alto vacío (UHV) son favorables para limpiar la superficie de los nanohilos. Los experimentos para medir la conductividad y el transporte han dado lugar a resultados muy prometedores sin que se haya observado la rotura del dispositivo hasta 150 grados Celsius por encima de las temperaturas necesarias para la limpieza.

Un grupo de investigadores desarrolló el sistema para realizar mediciones combinadas de STM/STS y microscopía de fuerzas atómicas (AFM) y lo utilizó para analizar nanohilos conectados individualmente. Además, los científicos utilizaron una punta de sonda STM/AFM combinada para influir en la conductividad local y, a la vez, medir la corriente resultante a través del dispositivo.

La tecnología obtenida por los científicos de NANOWIREDEVICESTM desempeñará un papel crucial en la reducción del tiempo de desarrollo de nuevos componentes y dispositivos.

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