Наряду с углеродными наноструктурами, такими, как графен или нанотрубки, чрезвычайно перспективными для применения в микроэлектронике являются наноструктуры из кремния, например, кремниевые нанонити. Они представляют собой выращенные на кремниевой подложке и вытянутые вдоль одного направления наноструктуры диаметром от 50 нам до 200 нм и длиной от 100 нм до десятков микрон, отстоящие друг от друга на 100-500 нм. Такие нити можно получать металл-стимулированным травлением — химическим травлением кремниевой пластины с использованием металлических наночастиц в качестве инициаторов. Помимо того, что кремний — материал, хорошо знакомый электронной промышленности, интересной особенностью кремниевыех нанонитей является способность со временем полностью растворяться в организме, обуславливающая интерес со стороны специалистов по биомедицине.
Специалистами физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова разработана новая методика получения кремниевых нанонитей. Он отличается от ранее известной тем, что вместо ядовитой плавиковой кислоты (HF) для травления используется более безопасный и экологически чистый фторид аммония (NH4F).
Изучив оптические свойства кремниевых нанонитей, изготовленных по новой методике, ученые пришли к выводу, что они превосходят нанонити, полученные стандартным методом. В частности, наблюдается сильное рассеяние и локализация света в широком диапазоне, за счет чего достигается чрезвычайно низкое полное отражение света (единицы процентов) в ультрафиолетовой и видимой частях спектра. Кроме того, наблюдается увеличение интенсивности межзонной фотолюминесценции кремния (1,12 эВ) и комбинационного рассеяния света по сравнению с исходными подложками кристаллического кремния. Наконец, новые нанонити характеризуются эффективной фотолюминесценцией в диапазоне 500-1100 нм. Все это, по словам исследователей, расширяет область применения кремниевых наноструктур. Например, их можно использовать в антиотражающем покрытии для повышения эффективности солнечных батарей, в чувствительных элементах оптических датчиков различных веществ, в фотонике и биомедицине.
Источник: МГУ
