p Os pesquisadores do NIST cultivam nanofios feitos de semicondutores - ligas de nitreto de gálio - depositando átomos camada por camada em um cristal de silício sob alto vácuo. O NIST tem a capacidade incomum de produzir esses nanofios sem usar catalisadores de metal, aumentando assim a luminescência e reduzindo os defeitos. Os nanofios NIST também têm excelentes fatores de qualidade mecânica. p Os últimos experimentos, descrito em Materiais Funcionais Avançados , manteve a pureza e a estrutura de cristal livre de defeitos dos nanofios NIST enquanto controlava o diâmetro e a colocação melhor do que foi relatado por outros grupos para nanofios baseados em catalisador. O controle preciso do diâmetro e do posicionamento é essencial antes que os nanofios possam ser amplamente usados.

p O truque chave na técnica NIST é fazer crescer os fios através de orifícios precisamente definidos em uma máscara semelhante a um estêncil cobrindo o wafer de silício. Os nanofios NIST foram cultivados através de aberturas em máscaras de nitreto de silício padronizadas. Cerca de 30, 000 nanofios foram cultivados por wafer de 76 milímetros de largura. A técnica controlou a localização dos nanofios quase perfeitamente. Os fios cresceram uniformemente na maioria das aberturas e estavam ausentes na maior parte da superfície da máscara.

p As aberturas da máscara variaram de 300 a 1000 nanômetros (nm) de largura, em incrementos de 100 nm. Em cada abertura de 300 nm ou 400 nm, um único nanofio cresceu, com uma forma hexagonal bem formada e uma ponta simétrica com seis facetas. Aberturas maiores produziram resultados mais variáveis. Aberturas de 400 nm a 900 nm produziram nanofios de cristal único com topos multifacetados. Estruturas crescidas em 1, As aberturas de 000 nm pareciam ser vários fios presos uns aos outros. Todos os nanofios cresceram para cerca de 1, 000 nm de altura em três dias.

p Os pesquisadores do NIST analisaram micrografias para verificar a uniformidade da forma e tamanho dos nanofios estatisticamente. A análise revelou áreas quase uniformes de fios do mesmo diâmetro, bem como formatos hexagonais quase perfeitos.

p O cultivo de nanofios em silício é uma abordagem que os pesquisadores do NIST estão explorando para fazer dispositivos "nanofios em um chip". Embora as temperaturas de crescimento sejam muito altas - acima de 800 graus Celsius - para os circuitos de silício tolerarem, pode haver maneiras de crescer os nanofios primeiro e, em seguida, protegê-los durante a fabricação do circuito, autor principal Kris Bertness diz. A pesquisa foi parcialmente apoiada pelo Centro de NanoscaleScience and Technology for Micro / Nano-Electromechanical Transducers Integrados (iMINT) da Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) da University of Colorado em Boulder.