I ricercatori che lavorano con piccoli componenti nella nanoelettronica affrontano una sfida simile a quella dei genitori di bambini piccoli:insegnare loro a cavarsela da soli. I nano-componenti sono così piccoli che è impossibile organizzarli con strumenti esterni. L'unica soluzione è creare le condizioni in cui possano essere "fidati" per riunirsi.

Sono stati fatti molti sforzi per facilitare l'autoassemblaggio dei semiconduttori, gli elementi di base dell'elettronica, ma fino a poco tempo fa il successo è stato limitato. Gli scienziati hanno sviluppato metodi per far crescere nanofili semiconduttori verticalmente su una superficie, ma le strutture risultanti erano brevi e disorganizzate. Dopo essere cresciuto, tali nanofili devono essere "raccolti" e allineati orizzontalmente; poiché tale posizionamento è casuale, gli scienziati devono determinare la loro posizione e solo allora integrarli nei circuiti elettrici.

Un team guidato dal Prof. Ernesto Joselevich del Dipartimento Materiali e Interfacce dell'Istituto Weizmann è riuscito a superare questi limiti. Per la prima volta, gli scienziati hanno creato nanofili autointegranti la cui posizione, lunghezza e direzione possono essere completamente controllate.

Il raggiungimento, segnalato oggi in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze ( PNAS ), STATI UNITI D'AMERICA, si basava su un metodo sviluppato da Joselevich due anni fa per far crescere i nanofili orizzontalmente in modo ordinato. Nel presente studio, condotto da Joselevich con il dott. Mark Schvartzman e David Tsivion del suo laboratorio, e Olga Raslin e la dottoressa Diana Mahalu del dipartimento di fisica della materia condensata:gli scienziati sono andati oltre, creare circuiti elettronici auto-integrati dai nanofili.

Primo, gli scienziati hanno preparato una superficie con minuscoli, scanalature delle dimensioni di un atomo e poi aggiunte al centro delle particelle di catalizzatore delle scanalature che servivano da nuclei per la crescita dei nanofili. Questa configurazione ha definito la posizione, lunghezza e direzione dei nanofili. Sono quindi riusciti a creare un transistor da ogni nanofilo sulla superficie, producendo centinaia di tali transistor contemporaneamente. I nanofili sono stati utilizzati anche per creare un componente elettronico più complesso, un circuito logico funzionante chiamato decodificatore di indirizzi, un costituente essenziale dei computer. Queste idee e scoperte hanno fatto guadagnare a Joselevich un prestigioso European Research Council Advanced Grant.

"Il nostro metodo rende possibile, per la prima volta, determinare in anticipo la disposizione dei nanofili per adattarsi al circuito elettronico desiderato, " spiega Joselevich. La capacità di produrre in modo efficiente circuiti da semiconduttori autointegranti apre le porte a una varietà di applicazioni tecnologiche, compreso lo sviluppo di dispositivi LED migliorati, laser e celle solari.