Nanodrátky z nemožného materiálu jsou slibné pro mikroelektroniku

Materiáloví vědci se často snaží změnit fyzikální vlastnosti vyvíjeného materiálu tím, že do něj přidají další prvek nebo sloučeninu. Ne vždy je to ale jednoduché, kvůli struktuře daného materiálu. Na Technické univerzitě Vídeň vymysleli novou metodu, s jejíž pomocí lze vytvořit materiál, který byl považován za nemožný. Jde o směsi germania s dalšími prvky, které nabízejí nové zajímavé vlastnosti. Sven Barth a jeho kolegové se snažili obohatit materiál z germania o další prvky. Zjistili ale, že to je velmi obtížné. Klasický postup, při němž by roztavili zamýšlené složky výsledného materiálu, poté je smíchali dohromady v kapalné formě a nakonec je nechali utuhnout, v tomto případě nefunguje. Je to tím, že se přidané atomy nezařazují do krystalické mřížky materiálu z germania. Za vyšších teplot jsou tyto atomy hlouběji v materiálu a po jeho vychladnutí migrují k jeho povrchu. To může vést ke srážení přidaných prvků na povrchu materiálu, zatímco uvnitř krystalů materiálu zůstane těchto atomů jen málo. Barthův tým proto vyvinul novou metodu výroby materiálu z germania, která zajistí obzvláště rychlý růst krystalů za relativně nízkých teplot. Při tomto procesu se do rostoucích krystalů průběžně zabudovává požadované množství cizích atomů. Krystaly rostou v podobě nanodrátků nebo nanotyčinek při teplotách 140 až 230 °C, což je mnohem méně nežli při dosavadních postupech. Metoda Bartha a spol. zaručuje, že přidané cizí atomy jsou méně pohyblivé, materiál je pro ně méně průchozí a většina těchto atomů zůstane tam, kde je. Pomocí této metody badatelé dokázali do germania zabudovat až 28 % cínu a 3,5 galia. Takový materiál otevírá nové možnosti pro mikroelektroniku a optoelektroniku. Mohl by být použit pro infračervené lasery, detektory záření nebo infračervené LEDky.