In Zweden zijn voor het eerst nanohalfgeleiderdraadjes gekweekt in de gasfase. Dat betekent dat je ze voortaan continu kunt produceren in elke hoeveelheid die je wenst, melden de uitvinders in Nature.

Tot nu toe werden zulke draadjes altijd gekweekt op een vaste ondergrond, zoals een silicium-wafer. Dat is per definitie een tijdrovend batchproces, en dat silicium is eigenlijk te duur voor gebruik als wegwerpartikel.

Het idee van Lars Samuelson en collega’s van de universiteit van Lund is nu om de draadjes te laten groeien op nanogouddeeltjes (denk aan 50 nm diameter), die samen met de grondstoffen voor de draadjes door een hete oven worden geblazen. Bepaalde oppervlakken van het kristalrooster van het goud dienen dan als kiem voor het uitkristalliseren van die grondstoffen. In de praktijk krijg je niet echt een draadje maar eerder een kegeltje met het goud op de punt, maar dat hoeft voor praktijktoepassingen geen bezwaar te zijn.

De kweek op vaste ondergrond heet epitaxie, en dus hebben ze dit alternatief de naam aerotaxie meegegeven.

Samuelson heeft het uitgeprobeerd met trimethylgallium en arsine (AsH₃), de grondstoffen voor de halfgeleider GaAs. Bij 400 graden Celsius werkte het beter dan hij zelf had durven hopen, en véél beter dan sommige collega’s hadden verwacht die hem voor gek verklaarden dat hij het probeerde.

Hij heeft al groeisnelheden van 1 micrometer per seconde gemeten, zeker 20 keer sneller dan ooit op een vast substraat is gelukt.

De volgende stap is om er nog een paar ovens achter te schakelen waarmee je de draadjes kunt ‘afbakken’ of anderszins chemisch modificeren, en om een manier te vinden om de draadjes te verwerken tot iets nuttigs.

Samuelson denkt dat hij binnen 2 jaar zo ver is dat hij er zonnecellen van kan maken.

bron: Lund University, Nature