Investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han desarrollado un nuevo método para sintetizar nanomateriales semiconductores con forma de hilos. Este avance podría tener importantes aplicaciones en el desarrollo de nuevas tecnologías como células fotovoltaicas de alta eficiencia, fotodetectores de alta sensibilidad y circuitos electrónicos de bajo consumo y alta velocidad de respuesta.
Las nanoestructuras resultantes de este trabajo, publicado en la revista ACS Nano Letters, tienen un diámetro inferior a 60 nanómetros y una longitud que puede llegar a alcanzar varias decenas de micras. Conocidos como nanohilos, son considerados como una de las alternativas de futuro para mejorar la tecnología convencional basada en láminas delgadas debido a su aspecto. Su diámetro es unas cien veces más pequeño que su longitud, lo que da como resultado una inmensa superficie efectiva comparada con su volumen.
"Aplicaciones como los sensores de luz, químicos, temperatura o presión pueden beneficiarse de esta propiedad única de los nanohilos y aumentar la sensibilidad de los dispositivos electrónicos, a la vez que reducen su coste de fabricación, tamaño y peso", ha explicado Basilio García, director de este trabajo. Asimismo, los nanohilos pueden emplearse para estudiar fenómenos cuánticos y de transporte de carga, no observables en otro tipo de estructuras más convencionales.
En esta investigación, los científicos han desarrollado un método pionero para obtener nanohilos a partir de materiales utilizados en tecnologías actuales, como por ejemplo pantallas de teléfonos móviles, células solares o circuitos electrónicos de ordenadores. Concretamente, ha logrado simplificar los procedimientos más complejos utilizados hasta ahora para crecer nanohilos.
El resultado es un nuevo sistema, conocido como epitaxia de haces químicos, donde el crecimiento de los nanohilos se realiza en una cámara de ultra-alto vacío, a muy baja presión y con un nivel de vacío similar a los que se encuentra en el espacio exterior. El crecimiento de estas estructuras se realizó sobre sustratos de silicio, permitiendo un mayor control sobre el proceso y monitorizar la evolución de su estructura cristalina (su pureza), en tiempo real.
Así, tal y como han concluido los investigadores, “el tratamiento químico de los sustratos sobre los que crecen los nanohilos, antes y durante el proceso crecimiento, ha resultado ser la clave para obtener nanohilos con elevadas relaciones de aspecto y una calidad cristalina cercana a la ideal para este tipo de material”.
