p O sonho de longa data de criar estruturas tridimensionais com precisão atômica em um ambiente de manufatura está se aproximando da realidade, de acordo com o principal cientista de uma empresa que fabrica ferramentas voltadas para esse objetivo ambicioso. p John Randall, Vice-presidente do Zyvex Labs em Richardson, Tex., diz que seus pesquisadores demonstraram um processo que usa uma ponta de microscópio de tunelamento de varredura para remover átomos de hidrogênio da superfície protetora do silício um de cada vez e, em seguida, adiciona camadas atômicas únicas de silício apenas para essas áreas meticulosamente limpas. Randall descreve a conquista hoje no AVS 57th International Symposium &Exhibition, que acontece esta semana no Centro de Convenções de Albuquerque, no Novo México.

p A data, Os pesquisadores do Zyvex Labs demonstraram a remoção de 50 átomos de hidrogênio por segundo. Mas com experiência e inovação, Randall prevê grandes melhorias na velocidade desse fator limitante.

p "Existem muitos caminhos para aumentar a escala, incluindo paralelismo, ", diz ele." Um aumento de mil vezes na velocidade será bastante fácil de conseguir. "

p Dentro de sete anos, Randall espera que a Zyvex Labs venda ferramentas de produção inicial que podem remover mais de um milhão de átomos de hidrogênio por segundo, usando 10 pontas paralelas a um custo de cerca de US $ 2, 000 por micrômetro cúbico de silício adicionado (48 bilhões de átomos).

p As aplicações que mais se beneficiariam por ter estruturas minúsculas atomicamente precisas incluem membranas de nanoporos, estruturas qubit para computadores quânticos e padrões de nanometrologia. Aplicativos de grande escala, como modelos de nanoimpressão, precisariam ainda de melhorias de desempenho de custo para se tornar economicamente viável.

p O processo Zyvex é usado atualmente apenas em superfícies de silício, que são tipicamente revestidos com átomos de hidrogênio ligados a quaisquer átomos de silício expostos. O processo tem duas etapas:primeiro, em um vácuo ultra-alto, um microscópio de tunelamento de varredura é direcionado para remover átomos de hidrogênio individuais apenas daqueles locais onde o silício adicional será adicionado posteriormente. Segundo, um gás de hidreto de silício é introduzido. Uma única camada dessas moléculas adere a quaisquer átomos de silício livres de hidrogênio expostos. Após a deposição, o gás é removido e o processo é repetido para formar quantas camadas tridimensionais de silício atomicamente puro forem necessárias.