Istituto Nazionale per la Scienza dei Materiali, L'Agenzia giapponese per la scienza e la tecnologia e l'Università di Tsukuba hanno annunciato il 4 febbraio 2011 che sono riusciti a rilevare comportamenti dinamici non distruttivi delle impurità drogate nei nanofili di Si (Si NW) rivestiti da SiO2 per realizzare transistor ad effetto di campo del gate circostante. I dettagli sono stati presentati in Lettere NANO della Società Chimica Americana.

Comprendere i comportamenti dinamici degli atomi droganti nei Si NW è la chiave per realizzare transistor a bassa potenza e ad alta velocità utilizzando Si NW. Il comportamento di segregazione degli atomi di boro (B) e fosforo (P) in Si NW drogati con B e P (20 nm di diametro) durante l'ossidazione termica è stato analizzato da vicino.

I picchi vibrazionali locali e l'allargamento di Fano nei picchi fononici ottici di Si NW drogati con B sono stati utilizzati per rilevare il comportamento dei segnali di risonanza di spin elettronico (ESR) da elettroni di conduzione erano mezzi adatti per Si NW drogati con P.

È stata anche studiata la distribuzione radiale degli atomi di P nei NW di Si per dimostrare la differenza nei comportamenti di segregazione tra gli atomi di P e B.

Si è scoperto che gli atomi di B segregano preferenzialmente nello strato di ossido superficiale, mentre gli atomi di P tendono ad accumularsi attorno all'interfaccia all'interno del nanofilo di Si.

Inoltre, la segregazione degli atomi di B è risultata soppressa dallo stress applicato ai Si NW.