a) Schema di un dispositivo multiporta costituito da un unico, SiNW non drogato. Due porte avvolgenti, etichettati come GS e GD, sono progettati per controllare le barriere Schottky alle giunzioni silicidesilicio formate dai contatti source e drain. La porta delle dita nel mezzo, etichettato come GC, ha lo scopo di controllare la popolazione di portatori nel canale del silicio. b) Micrografia SEM del dispositivo. Barra della scala:400 nm. Immagine:arXiv:1208.1465v1
(Phys.org) -- Un team di fisici francesi che lavora presso l'Università Joseph Fourier, Francia, ha trovato un modo per creare porte logiche, transistor e diodi da nanofili di silicio senza dover ricorrere a droganti (inserendo un altro materiale nell'originale per modificarne le proprietà elettriche o ottiche). Il loro processo, che spiegano nel documento che hanno scritto e caricato sul server di prestampa arXiv , comporta l'applicazione di uno strato molto sottile di silicati alla giunzione di metallo e nanofili.
Per molto tempo i ricercatori hanno cercato un modo per creare nanofili di silicio che potrebbero essere utilizzati in dispositivi reali perché sarebbero molto più facili da realizzare rispetto a dover utilizzare la fotolitografia convenzionale, cioè incisione. Tuttavia, sono stati ostacolati da un piccolo problema. Quando si tenta di collegare i minuscoli nanofili al resto dell'elettronica, utilizzando contatti metallici, vanno a sbattere contro quella che è conosciuta come la barriera Schottky. È qui che gli elettroni nel metallo respingono quelli nel semiconduttore permettendo alla corrente di fluire in una sola direzione; una funzionalità che potrebbe essere utile in alcune applicazioni, ma non quando si cerca di costruire transistor o porte logiche a causa della necessità di rettifica.
Per aggirare questo problema, i ricercatori hanno avuto la tendenza a utilizzare varie tecniche di doping che finora si sono rivelate inaffidabili perché i droganti richiedono un posizionamento preciso a livello di nanoscala, un'impresa difficile da raggiungere e che nella maggior parte dei casi ha portato a livelli variabili di prestazioni.
Il team francese ha adottato un altro approccio, invece di drogare i materiali, hanno invece applicato una sottile pellicola di silicato metallico al nanofilo nel punto in cui incontra il contatto metallico, e questo era tutto ciò che serviva per evitare che si verificasse una barriera Schottky. Con quel problema risolto, hanno quindi costruito un transistor bipolare e due tipi di diodi e infine una porta NAND.
Il loro approccio dovrà essere ulteriormente testato e analizzato da altri gruppi di ricerca, Certo, ma i loro risultati sono chiaramente promettenti. Se tutto va come previsto, potremmo presto vedere nanofili utilizzati in dispositivi come biosensori e optoelettronica.
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