p (PhysOrg.com) - Em clima frio, muitas crianças não conseguem resistir a respirar em uma janela e escrever na condensação. Agora imagine a janela como uma plataforma de dispositivo eletrônico, a condensação como um gás condutor especial, e as letras como linhas de nanofios. p Uma equipe liderada pelo Professor Chang-Beom Eom de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade de Wisconsin-Madison demonstrou métodos para aproveitar essencialmente este conceito para amplas aplicações em dispositivos nanoeletrônicos, como memória de última geração ou pequenos transistores. As descobertas foram publicadas em 19 de outubro pelo jornal Nature Communications.

p A equipe de Eom desenvolveu técnicas para produzir estruturas baseadas em óxidos eletrônicos que podem ser integrados em um substrato de silício - a plataforma de dispositivos eletrônicos mais comum.

p “As estruturas que desenvolvemos, bem como outros dispositivos eletrônicos baseados em óxido, são provavelmente muito importantes em aplicações nanoeletrônicas, quando integrado com silício, "Eom diz.

p O termo "óxido" refere-se a um composto com oxigênio como elemento fundamental. Os óxidos incluem milhões de compostos, cada um com propriedades únicas que podem ser valiosas em eletrônica e nanoeletrônica.

p Usualmente, materiais de óxido não podem ser cultivados em silício porque óxidos e silício têm diferentes, estruturas cristalinas incompatíveis. A técnica de Eom combina expitaxia de cristal único, pós-recozimento e corrosão para criar um processo que permite que a estrutura do óxido resida no silício - uma realização significativa que resolve um desafio muito complexo.

p O novo processo permite à equipe formar uma estrutura que coloca camadas de óxido de lantânio-alumínio com três átomos de espessura em contato com óxido de estrôncio-titânio e, em seguida, coloca toda a estrutura em cima de um substrato de silício.

p Esses dois óxidos são importantes porque um "gás de elétron" se forma na interface de suas camadas, e um microscópio com sonda de varredura pode tornar essa camada de gás condutora. A ponta do microscópio é arrastada ao longo da superfície com precisão em escala nanométrica, deixando para trás um padrão de elétrons que formam a camada de gás de um nanômetro de espessura. Usando a dica, A equipe de Eom pode "desenhar" linhas desses elétrons e formar nanofios condutores. Os pesquisadores também podem "apagar" essas linhas para tirar a condutividade em uma região do gás.

p A fim de integrar os óxidos ao silício, os cristais devem ter um baixo nível de defeitos, e os pesquisadores devem ter controle atômico da interface. Mais especificamente, a camada superior de óxido de estrôncio-titânio deve ser totalmente pura e corresponder a uma camada totalmente pura de óxido de lantânio no fundo do óxido de lantânio-alumínio; de outra forma, a camada de gás não se formará entre as camadas de óxido. Finalmente, toda a estrutura foi ajustada para ser compatível com o silício subjacente.