Pesquisadores da Universidade de Valência desenvolveram uma técnica para determinar as polaridades individuais de centenas de nanofios semicondutores em um único, processo de economia de tempo. Liderado por Ana Cros, diretor do Instituto de Ciência de Materiais da Universitat de València (UV) (ICMUV), o estudo constitui um grande passo em nossa compreensão e aplicação dessas estruturas, uma vez que sua polaridade define as propriedades dos dispositivos feitos de.

Nanofios semicondutores são estruturas de apenas dezenas de nanômetros de diâmetro com uma relação comprimento / largura típica de cerca de 1000 - como um cabelo humano, apenas mil vezes menor. Tanto que são frequentemente referidos como materiais unidimensionais, e, de fato, eles têm muitas propriedades interessantes não vistas em materiais 3D maiores. Os nanofios semicondutores estão atualmente entre as estruturas nanométricas mais estudadas e são os blocos de construção básicos para uma gama de dispositivos optoeletrônicos que fornecem, detectar e controlar a luz, como detectores de luz, emissores e nanosensores.

Até agora, determinar suas polaridades exigia que os nanofios fossem analisados ​​um por um como parte de um processo complexo e demorado. Esta nova técnica usa um microscópio de força atômica e uma sonda Kelvin para detectar forças minúsculas e medir as características elétricas da superfície da amostra. Quando combinado com a análise de dados avançada, essas medições revelam as polaridades de centenas de nanofios ao mesmo tempo.

Ana Cros oferece-nos uma analogia:“O nosso microscópio explora a superfície da amostra da mesma forma que um cego explora o seu entorno:usa uma sonda como bengala, ter uma ideia das propriedades da superfície com base nas mudanças nas vibrações. A diferença entre o microscópio e a bengala é que sua ponta é extremamente afiada. Se adicionarmos a carga elétrica, somos capazes de medir as características elétricas da superfície de objetos muito pequenos sem nem mesmo precisar tocá-los. "

Conhecida como microscopia de força de sonda Kelvin (KPFM), esta técnica tornou possível determinar as polaridades individuais de mais de 100 nanofios ao mesmo tempo. Núria Garro, pesquisadora do ICMUV, explica:"O que costumava levar dias - ter que selecionar os nanofios um por um e, por fim, destruir a amostra - agora leva apenas algumas horas, sem causar nenhum dano à amostra ".

O estudo foi publicado na revista Nano Letras e foi realizado em conjunto com a Universidade de Murcia, a Universidade de Grenoble e a Comissão Francesa de Energia Atômica. Constitui um dos principais achados de uma nova linha de pesquisas aberta no ICMUV para o estudo de processos optoeletrônicos em materiais e superfícies avançadas. Foi realizado no âmbito do projecto europeu NANOWIRING (FP7-People) e foi liderado em Valência por Núria Garro.