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  • Non più solo spettatore, l'ossido di silicio entra nell'azione dell'elettronica sui chip del computer

    I chip dei computer contengono ossido di silicio, una sostanza che un tempo gli scienziati consideravano un semplice isolante ma ora sembra essere una parte attiva dei processi elettronici che alimentano i telefoni cellulari, computer, e altri prodotti. Credito:iStock

    Nell'equivalente della scienza dei materiali di un tifoso che salta sul campo e segna un touchdown, gli scienziati stanno documentando che un componente fondamentale dei chip per computer, a lungo considerato uno spettatore passivo, può effettivamente essere fatto agire come un interruttore. Ciò gli consente potenzialmente di prendere parte ai processi elettronici che alimentano i telefoni cellulari, iPad, computer, e migliaia di altri prodotti.

    In un rapporto in Giornale della Società Chimica Americana , gli scienziati documentano i molteplici modi in cui il biossido di silicio, a lungo considerato semplicemente come un isolante elettrico, viene coinvolto nell'azione. Questo comportamento aveva precedentemente confuso gli scienziati che lavoravano nel campo della nanoelettronica:pensavano che la commutazione fosse dovuta al nanoadditivo, ma si è scoperto che la fonte della commutazione potrebbe provenire dallo stesso ossido di silicio sottostante.

    Jun Yao, Douglas Natelson, Lin Zhong, e James Tour spiegano che i produttori hanno usato a lungo l'ossido di silicio, normalmente un pessimo conduttore di elettricità, come materiale sia di supporto che isolante in elettronica. Silicio, un componente primario della sabbia della spiaggia, è il materiale semiconduttore al centro dell'elettronica moderna. Quando legato all'ossigeno, l'ossido di silicio che ne risulta è generalmente uno dei materiali isolanti elettronici di più alta qualità.

    Gli scienziati hanno recentemente dimostrato, però, che il materiale di ossido può essere convertito in un conduttore commutabile mediante un processo elettrico. Questo fenomeno può essere la chiave per lo sviluppo di una nuova generazione di piccoli, chip per computer più potenti, ma il meccanismo alla base di questo passaggio non era chiaro, fino ad ora. Chiarisce inoltre la possibile natura dietro gli eventi di commutazione nei precedenti sistemi molecolari e su nanoscala.

    Gli scienziati hanno inserito uno strato nanometrico di ossido di silicio, migliaia di volte più piccolo della larghezza di un capello umano, tra due elettrodi ed esposto il dispositivo a quantità crescenti di corrente elettrica. Hanno dimostrato che l'elettricità può causare la rottura dell'ossido di silicio in componenti più piccoli, cristalli di silicio di dimensioni nanometriche, in un modo che aumenta la sua conduttività elettrica e lo rende un attore nei processi di lavoro dei chip dei computer.


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