Att klyva ”morrhår” miljondels millimeter tunna
Halvledande nanotrådar anses kunna bli mycket viktiga inslag i ny elektronik, laserteknik, sensorteknik med mera i framtiden. Men eftersom nanotrådarna bara är några miljondels millimeter tunna, så kan små fel i materialet – en förorening i form av en enda atom av ett oönskat ämne, eller en atom som hamnat på fel ställe – få stor betydelse. Hittills har det inte funnits något sätt att i atomskala studera strukturen inuti en nanotråd, men forskare vid Lunds universitet har nu utvecklat en teknik som gör detta möjligt.
Forskningen har ägt rum inom ramen för det s k Nanometerkonsortiet vid Lunds universitet, ett nätverk av forskare som stöds av bland andra Vetenskapsrådet och Stiftelsen för strategisk forskning (se www.nano.ftf.lth.se). Anders Mikkelsen, Lars Samuelson och deras kollegor beskriver den nya tekniken i en artikel i tidskriften Nature Materials.
– Nanotrådar kallas på engelska också ”morrhår”, whiskers, eftersom man tillverkar dem så att de växer uppåt från en yta. Det vi gjort är att utveckla ett sätt att ”klyva” morrhåren antingen tvärsöver eller på längden, så att man kan se hur de ser ut inuti, säger Anders Mikkelsen från avdelningen för synkrotronljusfysik.
De nanotrådar man tillverkat vid avdelningen för fasta tillståndets fysik består av halvledarmaterialet galliumarsenid, ett material som bl.a. används till chipsen i en mobiltelefon. Galliumarsenid-trådarna har bäddats in i ett annat material (kristallin aluminiumgalliumarsenid) så att bara en mikrometer av varje tråd stuckit upp. Detta har gjort det möjligt att skära av tråden i olika vinklar så att den avskurna ytan kunnat studeras i ett sveptunnelmikroskop, i vilket en mycket skarp metallspets förs över ett elektriskt ledande material. Det är genom att mäta strömmen mellan de båda ytorna som mikroskopet ger en ”bild” av de enskilda atomerna i materialet.
Nanotrådar var nyligen med som en av de tio mest spännande nya framtidsteknologierna på en lista gjord av MIT Technical Review från Massachusetts Institute of Technology. Forskarnätverket i Lund nämndes samtidigt som ett av de främsta på området. Att kunna studera den inre strukturen i en nanotråd och se orenheter och defekter i atomskala är ett stort framsteg när det gäller möjligheten att använda dessa ”nano-morrhår” i olika tillämpningar. Lundaforskarna har redan skapat ett nytt företag, QuMat technologies, som ska utveckla kommersiella möjligheter för nanotrådarna.
Mer information samt digitala bilder kan fås från Anders Mikkelsen, tel 046-222 96 27 eller 070-449 10 92, anders.mikkelsen@sljus.lu.se. Allmänna frågor om nanotrådar och deras användningsmöjligheter kan ställas till Lars Samuelson, 046-222 76 79 eller 070-317 76 79, lars.samuelson@ftf.lth.se.
Pappersutgåvan av Nature Materials kommer i augusti, men artikeln finns redan på nätet och har valts till månadens ”highlight” hos tidskriften. För en sammanfattning, se http://www.nature.com/nmat/pressrelease/, för artikeln i sin helhet, se www.nature.com/nmat (klicka på Advance Online Publication och rulla nedåt i listan).
