(Phys.org) -- Een team van Franse natuurkundigen werkend aan de Université Joseph Fourier, Frankrijk, heeft een manier gevonden om logische poorten te maken, transistors en diodes van silicium nanodraden zonder toevlucht te hoeven nemen tot doteerstoffen (een ander materiaal in het origineel invoegen om de elektrische of optische eigenschappen ervan te veranderen). hun proces, die ze uitleggen in de paper die ze hebben geschreven en geüpload naar de preprint-server arXiv , omvat het aanbrengen van een zeer dunne laag silicaten op de kruising van metaal en nanodraden.

Onderzoekers zijn al geruime tijd op zoek naar een manier om nanodraden van silicium te maken die in echte apparaten kunnen worden gebruikt, omdat ze zoveel gemakkelijker te maken zouden zijn dan conventionele fotolithografie, d.w.z. etsen. Ze zijn echter gedwarsboomd door een klein probleem. Bij het proberen om de kleine nanodraden te verbinden met de rest van de elektronica, met behulp van metalen contacten, ze botsen op wat bekend staat als de Schottky-barrière. Dit is waar de elektronen in het metaal terugduwen tegen die in de halfgeleider, waardoor de stroom in slechts één richting kan stromen; een functie die in sommige toepassingen nuttig kan zijn, maar niet bij het bouwen van transistors of logische poorten vanwege de noodzaak van rectificatie.

Om dit probleem te omzeilen, onderzoekers hebben de neiging om verschillende dopingtechnieken te gebruiken die tot nu toe onbetrouwbaar zijn gebleken omdat de doteermiddelen een nauwkeurige plaatsing op nanoschaalniveau vereisen, een moeilijke prestatie om te bereiken en die in de meeste gevallen heeft geleid tot variabele prestatieniveaus.

Het Franse team koos een andere benadering, in plaats van de materialen te dopen, in plaats daarvan brachten ze een dunne film van metaalsilicaat aan op de nanodraad op het punt waar het het metalen contact raakt, en dat was alles wat nodig was om een ​​Schottky-barrière te voorkomen. Met dat probleem opgelost, ze bouwden toen een bipolaire transistor en twee soorten diodes en uiteindelijk een NAND-poort.

Hun aanpak zal verder moeten worden getest en geanalyseerd door andere onderzoeksteams, natuurlijk, maar hun resultaten zijn duidelijk veelbelovend. Als alles loopt zoals gepland, we kunnen zeer binnenkort zien dat nanodraden worden gebruikt in apparaten zoals biosensoren en opto-elektronica.

© 2012 Fys.org