(PhysOrg.com) -- Un approccio sperimentato dai ricercatori della North Carolina State University offre agli scienziati nuove informazioni sul modo in cui il silicio si lega ad altri materiali a livello atomico. Questa tecnica potrebbe portare a una migliore comprensione e controllo sulla formazione del legame a livello atomico, e opportunità per la creazione di nuovi dispositivi e microchip più efficienti.
I produttori costruiscono dispositivi a base di silicio da strati di materiali diversi. I legami - l'interazione chimica tra atomi adiacenti - sono ciò che conferisce ai materiali le loro caratteristiche distintive. “Essenzialmente, un legame è la colla che tiene insieme due atomi, ed è questa colla che determina le proprietà del materiale, come durezza e trasparenza, "dice il dottor Kenan Gundogdu, assistente professore di fisica presso NC State e coautore della ricerca. “I legami si formano quando i materiali si uniscono. Abbiamo influenzato il processo di assemblaggio dei cristalli di silicio applicando una tensione durante la formazione del legame. I produttori sanno che la tensione fa la differenza nel modo in cui si formano i legami, ma fino ad ora non si è capito molto come funziona a livello atomico».
Gundogdu, insieme al dottor David Aspnes, Illustre Professore Universitario di Fisica, e il dottorando Bilal Gokce, hanno utilizzato la spettroscopia ottica insieme a un metodo di analisi introdotto da Aspnes e dall'ex studente laureato Dr. Eric Adles che ha permesso loro di esaminare ciò che stava accadendo su scala atomica quando la deformazione veniva applicata a un cristallo di silicio.
"Il ceppo è stato usato per influenzare la chimica generale per molto tempo, "dice Aspnes. “Tuttavia, nessuno ha osservato in precedenza differenze nel comportamento chimico dei singoli legami come risultato dell'applicazione della deformazione in una direzione. Ora che possiamo vedere cosa sta realmente accadendo, otterremo una comprensione molto migliore del suo impatto su scala atomica, e idealmente essere in grado di metterlo in pratica.”
Secondo Gundogdu, “L'applicazione anche di una piccola quantità di deformazione in una direzione aumenta la reattività chimica dei legami in una certa direzione, che a sua volta provoca cambiamenti strutturali. Fino ad ora, la tensione è stata applicata durante la fabbricazione dei dispositivi. Ma guardando l'effetto sui singoli legami atomici ora sappiamo che possiamo influenzare le reazioni chimiche in una particolare direzione, che in linea di principio ci consente di essere più selettivi nel processo di produzione”.
La ricerca appare online il 27 settembre Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze .
“Mentre siamo in grado di esercitare un certo controllo direzionale sulle velocità di reazione, resta molto che ancora non capiamo, ” aggiunge Aspnes. “La continua ricerca ci consentirà di identificare le variabili nascoste rilevanti, e di conseguenza i dispositivi a base di silicio potrebbero diventare più efficienti”.
