(Phys.org) — Une nouvelle version d'une technique physique très ancienne pourrait avoir un impact profond sur l'un des aspects les plus en vogue des nanosciences.

Des chercheurs de l'Université de Cincinnati ont découvert que leur méthode unique d'analyse des interactions lumière-matière semble être un bon moyen d'aider à fabriquer de meilleurs nanofils semi-conducteurs.

"Les nanofils semi-conducteurs sont l'un des sujets les plus brûlants dans le domaine de la recherche en nanosciences au cours de la dernière décennie, " dit Yuda Wang, un doctorant de l'UC. "En raison de la géométrie unique par rapport aux semi-conducteurs en vrac conventionnels, les nanofils ont déjà montré de nombreuses propriétés avantageuses, notamment dans de nouvelles applications dans des domaines tels que la nanoélectronique, nanophotonique, nanobiochimie et nanoénergie."

Wang présentera la recherche de l'équipe "Mesure par spectroscopie de diffusion de Rayleigh transitoire de la dynamique des porteurs dans les nanofils de phosphure d'indium et de zincblende" lors de la réunion de l'American Physical Society (APS) qui se tiendra du 3 au 7 mars à Denver. Près de 10, 000 professionnels, des universitaires et des étudiants assisteront à la réunion de l'APS pour discuter des nouvelles recherches de l'industrie, universités et laboratoires du monde entier.

La clé de cette recherche est la nouvelle méthode de diffusion de Rayleigh d'UC, un phénomène décrit pour la première fois en 1871 et l'explication scientifique pour laquelle le ciel est bleu pendant la journée et devient rouge au coucher du soleil. La technique de diffusion Rayleigh des chercheurs sonde les structures de bande et la dynamique électron-trou à l'intérieur d'un seul nanofil de phosphure d'indium, leur permettant d'observer la réponse avec une résolution temporelle de l'ordre de la femtoseconde - ou un quadrillionième de seconde.

"Essentiellement, nous pouvons générer une image en direct de la façon dont les électrons et les trous sont excités et reviennent lentement à leur état d'origine, et le mécanisme derrière cela peut être analysé et compris, " dit Wang, du Département de physique de l'UC. "Tout est essentiel pour caractériser les propriétés optiques ou électroniques d'un nanofil semi-conducteur."

Les semi-conducteurs sont au centre de l'électronique moderne. Des ordinateurs, Les téléviseurs et les téléphones portables en ont. Ils sont fabriqués à partir de la forme cristalline d'éléments qui ont des propriétés de conductivité électrique scientifiquement bénéfiques.

Wang dit que la gamme en plein essor d'applications de nanofils semi-conducteurs - comme les plus petits, électronique plus économe en énergie – a permis d'améliorer rapidement les techniques de fabrication des nanofils. Il dit que les recherches de son équipe pourraient offrir aux fabricants de nanotechnologies une nouvelle option très efficace pour mesurer la physique à l'intérieur des nanofils.

"La clé d'un bon processus d'optimisation est un excellent retour d'expérience, ou une méthode de caractérisation, " dit Wang. " La diffusion de Rayleigh semble être un moyen exceptionnel de mesurer plusieurs propriétés de nanofils simultanément d'une manière non invasive et de haute qualité. "