La industria de semiconductores del futuro tenía grandes expectativas del nuevo material silicene, que comparte muchas similitudes con el grafeno 'material maravilloso'. Sin embargo, Investigadores del Instituto de Investigación MESA + de la Universidad de Twente, que recientemente lograron filmar directamente y en tiempo real la formación de silicene, están reventando duramente la burbuja:su investigación muestra que el silicene tiene tendencias suicidas. La investigación ha sido publicada por la reconocida revista académica Letras de física aplicada .
El material silicene se creó por primera vez en 2010. Al igual que el grafeno, consta de una sola capa de átomos dispuestos en un patrón de panal. El grafeno consta de átomos de carbono, siliceno de átomos de silicio.
Debido a sus propiedades especiales, ambos materiales son muy fuertes, delgados y flexibles y con buena conductividad eléctrica:el grafeno y el siliceno parecen muy adecuados para la industria de semiconductores del futuro. Después de todo, las piezas de los chips de ordenador tienen que hacerse cada vez más pequeñas y los límites de la miniaturización de las piezas de silicio se acercan cada vez más. El material siliceno parece estar varios pasos por delante del grafeno, porque la industria de los semiconductores ha estado utilizando silicio (que, como el siliceno, consiste en átomos de silicio) desde hace muchos años. Además, es más fácil realizar un llamado bandgap en silicene, que es un requisito previo para un transistor.
Suicidio
Los investigadores del Instituto de Investigación MESA + de la Universidad de Twente tienen, por primera vez, logró captar directamente y en tiempo real la formación de siliceno en película. Dejaron que los átomos de silicio evaporados precipitaran sobre una superficie de plata, para que un lindo casi cerrado, se formó una capa singular de siliceno.
Hasta aquí todo bien, pero en el momento en que una cierta cantidad de átomos de silicio caen sobre la capa de silicio formada, se forma un cristal de silicio (silicio en una estructura de cristal de diamante en lugar de en una estructura de panal), que desencadena la cristalización adicional del material; un proceso irreversible. Desde ese momento, el silicio recién formado se come al silicene, por así decirlo.
Video arriba:Formación de siliceno sobre una superficie plateada (gris, inicio de la película). Encima de la plata islas de silicene comienzan a formarse gradualmente (negro, a mitad de la película). Cuando la superficie esté casi completamente cubierta, estos colapsan en cristales de silicio nuevamente (puntos negros en áreas grises, final de la película).
La razón de esto es que la estructura cristalina regular (diamante) del silicio es energéticamente más favorable que la estructura alveolar del silicene y por lo tanto más estable. Debido a esta propiedad, los investigadores no lograron cubrir más del 97 por ciento de la superficie de la plata con siliceno, tampoco pudieron crear siliceno multicapa. En otras palabras:en el momento en que una superficie está casi completamente cubierta de siliceno, el material se suicida y se forma silicio simple. Los investigadores no esperan que sea posible crear siliceno multicapa en un tipo diferente de superficie, porque la influencia de la superficie en la formación de la segunda capa de siliceno es insignificante.
