اين گروه نانولوله‌هايي ساخته است که دو حوزه نيمه‌رسانايي مجزا از نظر الکتريکي را ترکيب مي‌کنند. ساخت چنين نانوموادي که همچنين مي‌توانند در گستره‌اي از افزاره‌ها از ليزرهاي حالت جامد گرفته تا ترانزيستورها کاربرد داشته باشند، يک پيشرفت است.

خواص اين نانومواد بر اساس اين حقيقت است که يک اتصال نامتجانس که يک واسط بين يک ماده نيمه‌رساناي نوع p عاري از الکترون و يک نيمه‌رساناي نوع N غني از الکترون است، ايجاد مي‌کنند.

«تاکانوري فوکوشيما» و «تاکوزو ايدا» در موسسه علمي پيشرفته RIKEN و همکارانشان ساخت چنين اتصال نانوسيمي را گزارش کرده‌اند.

«فوکوشيما» مي‌گويد: اين نانوساختارها را مي‌توان جايگزين اتصال‌هاي نامتجانس توده‌اي کرد که در حال حاضر در کاربردهايي از قبيل پيل‌هاي خورشيدي آلي استفاده مي‌شوند.

وي مي‌افزايد: ساخت اين نانوسيم دو قطعه‌اي يک فرايند چالش‌انگيز است. مواد آن‌ها مبتني بر ديسک‌هاي گرافني کوچک به نام هگزا-پري-هگزابنزوکورونين (HBC) است که در سرتاسر برهم‌کنش‌هاي چسبندگي - پاي براي تشکيل نانولوله‌ها به صورت خودبه‌خود آرايش مي‌يابند. اين گروه مشتق‌هاي مجزايي از HBC براي تشکيل دو انتهاي اين نانولوله‌ها طراحي کرد.

مشتق اولي با زنجيرهاي - جانبي بي‌پيريدين که به توانايي‌شاني در پيوند – فلزي معروف هستند، پر شد. اين محققان بعد از آرايش اين انتهاي نانولوله، يون‌هاي مسي اضافه کردند که سطح بيروني اين لوله‌ها را پوشش داده، آنها را پايدار کرده و مانع چسبيدن آنها به يكديگر مي‌شوند.

به اين مخلوط نانولوله دانه‌اي، مشتق HBC ثانويه که با چهار اتم فلور پر شده بود، اضافه شد. اين گروه‌هاي کشنده الکترون به مولکول‌هاي ثانويه HBC براي چسبيدن به صورت الکتريکي و رشد از انتهاي اين نانولوله دانه‌اي کمک مي‌کنند. ماده حاصله يک نانولوله قطعه‌اي است که داراي خواص الکتريکي مورد نياز براي تشکيل يک اتصال نامتجانس است.

آزمايش‌هاي فرونشاني فلورسانس نشان مي‌دهند که انرژي تحريک به آساني از يک قطعه نانولوله به قطعه ديگر منتقل مي‌شود. به علاوه حفره‌ها و الکترون‌هاي ايجاد شده به وسيله نور در اين ماده‌ي اتصال نامتجانس در مقايسه با نانولوله‌هاي خالص، پنج برابر بيشتر عمر مي‌کنند که نشان‌دهنده اين است که جداسازي بار به طور موثر اتفاق افتاده است.

اين محققان، جزئيات نتايج کار تحقيقاتي خود را در مجله‌ي «Science» منتشر کرده‌اند.

ارسال به کلوب