(PhysOrg.com) - Un enfoque iniciado por investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte brinda a los científicos una nueva perspectiva sobre la forma en que el silicio se une con otros materiales a nivel atómico. Esta técnica podría conducir a una mejor comprensión y control de la formación de enlaces a nivel atómico, y oportunidades para la creación de nuevos dispositivos y microchips más eficientes.
Los fabricantes construyen dispositivos basados en silicio a partir de capas de diferentes materiales. Los enlaces, la interacción química entre átomos adyacentes, son los que dan a los materiales sus características distintivas. "Esencialmente, un enlace es el pegamento que mantiene unidos dos átomos, y es este pegamento el que determina las propiedades del material, como dureza y transparencia, ”Dice el Dr. Kenan Gundogdu, profesor asistente de física en NC State y coautor de la investigación. “Los enlaces se forman a medida que los materiales se unen. Hemos influido en el proceso de ensamblaje de los cristales de silicio aplicando tensión durante la formación de la unión. Los fabricantes saben que la tensión marca la diferencia en cómo se forman los enlaces, pero hasta ahora no se ha comprendido mucho cómo funciona esto a nivel atómico ".
Gundogdu, junto con el Dr. David Aspnes, Profesor Universitario Distinguido de Física, y el candidato a doctorado Bilal Gokce, utilizaron espectroscopía óptica junto con un método de análisis iniciado por Aspnes y el ex estudiante de posgrado, el Dr. Eric Adles, que les permitió examinar lo que estaba sucediendo en la escala atómica cuando se aplicó tensión a un cristal de silicio.
"La cepa se ha utilizado para afectar la química general durante mucho tiempo, ”Dice Aspnes. sin embargo, nadie ha observado previamente diferencias en el comportamiento químico de los enlaces individuales como resultado de aplicar tensión en una dirección. Ahora que podemos ver lo que está sucediendo realmente, obtendremos una mejor comprensión de su impacto en la escala atómica, y, idealmente, poder ponerlo en práctica ".
Según Gundogdu, "La aplicación de incluso una pequeña cantidad de tensión en una dirección aumenta la reactividad química de los enlaces en cierta dirección, lo que a su vez provoca cambios estructurales. Hasta ahora, se ha aplicado tensión cuando se fabrican los dispositivos. Pero al observar el efecto sobre los enlaces atómicos individuales, ahora sabemos que podemos influir en las reacciones químicas en una dirección particular, lo que en principio nos permite ser más selectivos en el proceso de fabricación ”.
La investigación aparece en línea en el 27 de septiembre. procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias .
"Si bien podemos ejercer cierto control direccional sobre las velocidades de reacción, queda mucho que todavía no entendemos, ”Añade Aspnes. "La investigación continua nos permitirá identificar las variables ocultas relevantes, y los dispositivos basados en silicio pueden volverse más eficientes como resultado ".
