Um método completamente novo de fabricação das menores estruturas em eletrônica poderia tornar sua fabricação milhares de vezes mais rápida, permitindo semicondutores mais baratos. Os resultados foram publicados na última edição da Natureza .

Em vez de começar a partir de um wafer de silício ou outro substrato, como é de costume hoje, os pesquisadores tornaram possível que as estruturas crescessem a partir de nanopartículas de ouro livremente suspensas em um gás em fluxo.

Por trás da descoberta está Lars Samuelson, Professor de Física de Semicondutores na Lund University, Suécia, e chefe do Consórcio de Estrutura de Nanômetros da Universidade. Ele acredita que a tecnologia estará pronta para comercialização dentro de dois a quatro anos. Espera-se que um protótipo de células solares seja concluído em dois anos.

"Quando sugeri pela primeira vez a ideia de se livrar do substrato, pessoas ao meu redor disseram 'você está fora de si, Lars; isso nunca funcionaria '. Quando testamos o princípio em um de nossos fornos convertidos a 400 ° C, os resultados foram melhores do que poderíamos ter sonhado ", ele diz.

"A ideia básica era deixar que as nanopartículas de ouro servissem como substrato a partir do qual os semicondutores crescem. Isso significa que os conceitos aceitos realmente foram virados de cabeça para baixo!"

Desde então, a tecnologia foi refinada, patentes foram obtidas e outros estudos foram conduzidos. No artigo da Nature, os pesquisadores mostram como o crescimento pode ser controlado usando a temperatura, tempo e o tamanho das nanopartículas de ouro.

Recentemente, eles também construíram um protótipo de máquina com um forno especialmente construído. Usando uma série de fornos, os pesquisadores esperam ser capazes de 'assar' os nanofios, como as estruturas são chamadas, e, assim, desenvolver múltiplas variantes, como diodos p-n.

Outra vantagem da tecnologia é evitar o custo de dispendiosos wafers de semicondutores.

"Além disso, o processo não é apenas extremamente rápido, também é contínuo. A fabricação tradicional de substratos é baseada em lote e, portanto, é muito mais demorada ", adiciona Lars Samuelson.

No momento, os pesquisadores estão trabalhando para desenvolver um bom método para capturar os nanofios e fazê-los se automontar de maneira ordenada em uma superfície específica. Isso pode ser vidro, aço ou outro material adequado para o propósito.

A razão pela qual ninguém testou este método antes, na visão do Professor Samuelson, é que o método de hoje é tão básico e óbvio. Essas coisas tendem a ser difíceis de questionar.

Contudo, os pesquisadores de Lund estão na frente graças à sua pesquisa paralela baseada em um método inovador na fabricação de nanofios em wafers semicondutores, conhecido como epitaxia - conseqüentemente, os pesquisadores optaram por chamar o novo método de aerotaxia. Em vez de esculpir estruturas de silício ou outro material semicondutor, em vez disso, as estruturas podem se desenvolver, camada atômica por camada atômica, através da auto-organização controlada.

As estruturas são conhecidas como nanofios ou nanobastões. O avanço para essas estruturas de semicondutores veio em 2002 e a pesquisa sobre eles é realizada principalmente em Lund, Universidades de Berkeley e Harvard. Os pesquisadores de Lund se especializam no desenvolvimento das propriedades físicas e elétricas dos fios, que ajuda a criar células solares melhores e mais econômicas, LEDs, baterias e outros equipamentos elétricos que agora fazem parte de nossas vidas.