Iedomājieties pavedienu, kas būtu desmit tūkstošus reižu plānāks par matu vai putekli! Tieši ar tik sīkiem vadiņiem Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūta Plāno kārtiņu laboratorijā darbojas Edgars Butanovs. Viņš izgatavo nanovadu fotodetektorus — nanovadus pārklāj ar dažus nanometrus biezu pārklājumu, mainot to īpašības — un par savu doktora disertāciju ieguvis Latvijas Zinātņu akadēmijas Ludviga un Māra Jansonu balvu fizikā.
Nanovadu diametrs ir mazāks par 100 nanometriem. Tos taisa no trīs veidu materiāliem: metāliem, izolatoriem un pusvadītājiem. Edgars sintezē jeb «audzē» un pēta pēdējos. Substrātu ievieto augstas temperatūras reaktorā, tajā ielaiž speciālus reaģentus, tvaiki kondensējas, un «izaug» nanovadi. «Vadi no pamatnes aug kā koki. Rodas tāds kā nanovadu mežs, un ar katru «koku» var kaut ko izdarīt.» Šis mežs saskatāms tikai elektronmikroskopā. Izrādās — zinātnieki ar šādiem vadiem strādā jau kopš 90. gadiem. Taču Edgara īpašais ieguldījums zinātnē — viņš pēta, kā pārklājums var izmainīt nanovada īpašības.
Vispirms jāsaprot, kas nanovadu mežā ir izaudzis. Tad, izmantojot dažādas iekārtas un raksturošanas metodes, tos pēta. Pēc tam ar litogrāfijas metodi nanovadu novieto uz pamatnes, un uz tā uzliek elektrodus, izveidojot apmēram kvadrātcentimetru lielu elektronisku ierīci jeb čipu. To pētot, zinātnieks izzina, kā nanovads darbojas un kur to var pielietot.
Materiāls, no kura mežs izaudzis, nosaka vada īpašības un ko ar to varēs izdarīt. Piemēram, pusvadītāja silīcija nanovads mijiedarbojas ar gaismu. Miksējot ar citiem materiāliem, var mainīt to, kā šis nanovads reaģē uz dažādu krāsu gaismu, un veidot elektronikas un optoelektronikas ierīces. Telefona ekrāns, kur elektrība pāriet gaismā — mirgojošā displejā —, vai fotokamera, kas gaismu noķer elektriskajā signālā, ir šādas — silīcija — tehnoloģijas, taču tajās vēl netiek lietoti nanovadi. Bet kur šos ar neapbruņotu aci nesaskatāmos vadiņus varam izmantot?
Lai lasītu šo rakstu tālāk, lūdzam autorizēties ar savu epastu vai sociālā tīkla kontu:
Ja vēl neesi abonents, aicinām pievienoties mūsu lasītāju pulkam. Abonējot digitālo žurnālu, saņemsi piekļuvi rakstiem nekavējoties.