Instituto Nacional de Ciencia de Materiales, La Agencia de Ciencia y Tecnología de Japón y la Universidad de Tsukuba anunciaron el 4 de febrero, 2011 que lograron detectar comportamientos dinámicos no destructivos de impurezas dopadas en nanocables de Si (Si NW) recubiertos por SiO2 para hacer transistores de efecto de campo de puerta circundante. Los detalles se presentaron en Letras NANO de la Sociedad Química Estadounidense.

Comprender los comportamientos dinámicos de los átomos dopantes en Si NW es la clave para realizar transistores de baja potencia y alta velocidad que utilizan Si NW. Se analizó de cerca el comportamiento de segregación de los átomos de boro (B) y fósforo (P) en Si NWs dopados con B y P (20 nm de diámetro) durante la oxidación térmica.

Los picos vibratorios locales y el ensanchamiento de Fano en los picos de fonones ópticos de Si NW dopados con B se utilizaron para detectar el comportamiento de B. Las señales de resonancia de espín electrónico (ESR) de los electrones de conducción eran medios adecuados para los Si NW dopados con P.

También se investigó la distribución radial de los átomos de P en Si NW para demostrar la diferencia en los comportamientos de segregación entre los átomos de P y B.

Se encontró que los átomos de B se segregaban preferentemente en la capa de óxido superficial, mientras que los átomos de P tienden a acumularse alrededor de la interfaz dentro del nanoalambre de Si.

Además, Se descubrió que la segregación de los átomos de B se suprimía por la tensión aplicada a los Si NW.