p Hoje em dia, uma miríade de transistores de silício são responsáveis ​​por transmitir as informações em um microchip. Os transistores são organizados em uma matriz plana, ou seja, deitados lado a lado, e já encolheram para um tamanho de apenas cerca de 50 nanômetros. A miniaturização posterior de transistores com uma estrutura plana logo chegará ao fim devido a limites físicos fundamentais. Ainda, mesmo transistores menores são desejáveis ​​para melhorar continuamente suas funções enquanto reduz o custo da eletrônica. p Atualmente, os pesquisadores estão trabalhando duro para encontrar novas abordagens para superar os limites físicos de redução de escala e integração de microchips. Um desses conceitos é fabricar uma arquitetura de transistor totalmente nova em três dimensões. Neste conceito, em vez de arranjá-los planos no substrato, os transistores de silício são girados 90 graus para que se projetem para fora do substrato do chip como colunas minúsculas. Desta maneira, vários transistores verticais poderiam ser construídos na área normalmente ocupada por apenas um transistor plano. Esta seria finalmente a passagem da micro para a nanoeletrônica.

p A fabricação de arranjos verticais de nanofios de silício já foi relatada. Ainda assim, é preciso haver uma pesquisa mais completa sobre as propriedades elétricas dos nanofios de silício para ser capaz de construir transistores confiáveis ​​para uma nova geração de microchips. Ao contrário dos transistores convencionais, o fluxo de corrente nesses transistores tipo coluna será vertical, e eles serão menores e mais econômicos do que hoje. Por último mas não menos importante, há grandes esperanças de fabricar células solares extremamente eficientes usando nanofios de silício.

p Os pesquisadores do Max Planck em Halle produzem nanofios de silício monocristalino que são particularmente adequados como componentes para microchips. No centro do feixe de íons do FZD, átomos estranhos conhecidos como 'dopantes' são implantados nos nanofios. Os dopantes ocupam os locais da rede do semicondutor hospedeiro, aumentando a condutividade elétrica e o fluxo de corrente através do semicondutor. A implantação seletiva de diferentes dopantes pode alterar a polaridade dos portadores de carga em um transistor, levando à comutação do fluxo de corrente. A tecnologia de silício planar é bem desenvolvida; Contudo, isso não é verdade para nanoestruturas de silício. "Primeiro, analisamos fios com diâmetro de 100 nanômetros e 300 nanômetros de comprimento. Mas o que pretendemos são fios com um diâmetro de apenas alguns átomos, bem como fios onde átomos individuais são amarrados juntos. Pretendemos caracterizar de perto seu comportamento em materiais e queremos descobrir como suas propriedades elétricas podem ser adaptadas para aplicação em nanoeletrônica, por exemplo. para novos transistores de efeito de campo, ”Dizem os físicos do FZD, Dr. Reinhard Koegler e Dr. Xin Ou.

p Os nanofios foram investigados em Rossendorf usando uma técnica (Scanning Spreading Resistance Microscopy, SSRM) que geralmente mede a resistividade elétrica dependente da posição em uma seção transversal bidimensional especialmente preparada do nanofio. A resistividade está relacionada à concentração atômica dos dopantes. No trabalho atual, os pesquisadores descobriram que os dopantes em um nanofio de silício, ou seja, boro e fósforo, não fique onde eles são esperados, mas vão para a superfície do nanofio, onde se tornam parcialmente inativos e não podem mais contribuir para a condutividade elétrica. Até agora, os cientistas não tinham uma técnica apropriada para visualizar e quantificar as consequências de uma distribuição desigual de dopantes em nanoescala. Os projetistas de chips precisam prestar atenção aos resultados recém-descobertos se os nanofios forem aplicados em transistores verticais no futuro.