Applications of high-aspect-ratio gold nanowires fabricated by nanoskiving
| Promotie: | Dhr. Z. Zhao |
| Wanneer: | 27 mei 2016 |
| Aanvang: | 11:00 |
| Promotor: | prof. dr. R.C. (Ryan) Chiechi |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Gouden nanodraadjes in elektronische toepassingen
Nanostructuren hebben fascinerende eigenschappen en toepassingen. We spreken van een nanostructuur wanneer tenminste één dimensie van een object tussen de 1 en 100 nanometer groot is. Een nanometer is gelijk aan een miljardste van een meter. Een vel papier is ongeveer 100.000 nanometer dik.
Belangrijke nanostructuren zijn ééndimensionale nanodraden die een hoge oppervlakte-volumeverhouding en unieke kenmerken hebben. Deze structuren zijn geschikt voor de koppeling tussen micro- en nanosystemen zoals die voorkomen in elektronische, optische en detectie toepassingen.
Zhiyuan Zhao gebruikte een eenvoudige en goedkope methode, genaamd nanoskiving, om gouden nanodraden met een grote hoogte-breedteverhouding te maken. Bij nanoskving, een techniek die aan de RUG is ontwikkeld, wordt een nanostructuur ingebed in epoxy op maat gesneden met een microtoom, het apparaat waarmee biologen microscopische coupes snijden.
Zhao plaatste de gouddraden in het midden van kanalen van microfluïdische apparaten. In deze positie is de stroomsnelheid het hoogst, zodat de gouden nanodraden gevoelig genoeg zijn om de verandering van stroomsnelheid te detecteren via een verandering in weerstand. Ook kunnen DNA-moleculen gebonden worden aan de gouden nanodraden zodat stroomgeïnduceerde verlenging van de DNA-moleculen gemaximaliseerd kan worden, zelfs bij lage stroomsnelheden.
Hij maakte ook gebruik van twee gouden nanodraden om nanospleten te fabriceren met een metaal/isolator (lucht)/metaal tunneling junctie, die aantoont dat de stroomdichtheid door de juncties exponentieel afhankelijk is van de bias (die de weerstand bepaalt). Tevens vinden we grote elektrische versterking als hot spots voor een betrouwbare en reproduceerbare SERS (Oppervlakte versterkte Raman verstrooiing) spectroscopie. Bovendien worden 3D nanospleet roosters eenvoudig geconstrueerd door het stapelen van nanospleten over de verticale richting.
Het onderzoek van Zhiyuan Zhao vond plaats bij de afdeling Chemie van (Bio)organische Materialen en Devices van het Stratingh Instituut voor chemie met steun van een Bernoulli Fellowship.