Для проводного производства ученые использовали самокатализируемый жидко-твердый паром процесс (процесс VLS). Мелкие капельки галлия жидкости депонированы на горячем кремниевом кристалле приблизительно 600°C в температуре. Затем эта вафля подвергнута направленным лучам атомов галлия и молекул мышьяка, которые распадаются в капельках галлия.
Через какое-то время нанопроводы начинают расти ниже капелек, которые действуют как катализаторы для продольного роста проводов. «Этот процесс вполне хорошо установлен, но было невозможно до сих пор определенно управлять им. Чтобы достигнуть этого, детали роста должны быть поняты сначала», говорит соавтор Людвиг Файгль из KIT.Для исследований команда использовала портативную палату, специально предназначенную Институтом КОМПЛЕКТА Радиации Науки и Синхротрона Фотона (IPS) с фондами Федерального министерства Образования и Исследования (BMBF).
Исследователи установили палату в источнике света исследования ПЕТРА III немецкого Электронного Синхротрона (DESY) и сделали снимки рентгена каждую минуту, чтобы определить структуру и диаметр растущих нанопроводов. Наконец, они измерили полностью выращенные нанопроводы с электронным микроскопом. «Мы нашли, что рост нанопроводов не только вызван процессом VLS, но также и вторым компонентом, который наблюдался и определялся количественно непосредственно впервые в этом эксперименте. Этот так называемый рост боковой стены заставляет провода получить ширину», говорит Филипп Шрот. В ходе процесса роста капельки галлия становятся больше из-за постоянного смещения пара галлия.
Это оказывает далеко идущее влияние. «Когда размер капельки изменяется, угол контакта между капелькой и поверхностью изменений проводов также. В определенных случаях это заставляет провод внезапно продолжать расти с другой кристаллической структурой», говорит Фейгл.
Это изменение имеет отношение к заявлениям, поскольку структура и форма нанопроводов значительно затрагивают свойства получающегося материала.