Os cientistas fabricam silício hexagonal, potencialmente levando a semicondutores emissores de luz
p (a) Um dos nanofios hexagonais em que o silício hexagonal foi cultivado. (b) Imagem ampliada da região marcada com um quadrado branco em (a). (c) Imagens ampliadas das regiões marcadas com as caixas azuis e vermelhas em (b), mostrando as estruturas hexagonais. Crédito:Hauge, et al. © 2015 American Chemical Society
p (Phys.org) - Praticamente todos os semicondutores usados nos dispositivos eletrônicos de hoje são feitos de silício com uma estrutura de cristal cúbica, já que o silício se cristaliza naturalmente na forma cúbica. Em um novo estudo, pesquisadores fabricaram silício em uma estrutura de cristal hexagonal, que deve exibir uma nova ótica, elétrico, supercondutor, e propriedades mecânicas em comparação com silício cúbico. p Os pesquisadores, liderado por Erik P. A. M. Bakkers, professor de física na Eindhoven University of Technology e Delft University of Technology, ambos na Holanda, publicaram um artigo sobre seu trabalho em uma edição recente da
Nano Letras .
p "O silício cúbico normal não pode emitir luz devido ao seu gap indireto, "Bakkers disse
Phys.org . “Há cálculos que mostram que o silício hexagonal misturado ao germânio deve ser capaz de emitir luz. A emissão de luz na indústria eletrônica tem sido uma meta importante há mais de 40 anos. Isso nos permitiria integrar a comunicação óptica diretamente em chips eletrônicos. o trabalho atual, mostramos que podemos fazer silício hexagonal puro. Esta é realmente a primeira demonstração clara disso. "
p Como explicam os pesquisadores, esta não é a primeira vez que o silício hexagonal foi relatado; Contudo, os métodos anteriores tinham dificuldade em controlar a formação de cristais e também não tinham a capacidade de verificar de forma inequívoca a estrutura hexagonal.
p No novo estudo, os pesquisadores abordaram essas duas deficiências usando novos métodos de fabricação e caracterização estrutural. O novo método de fabricação envolve o depósito de silício em um modelo de nanofios hexagonais em altas temperaturas, resultando em silício hexagonal de alta qualidade. Devido ao crescimento vertical dos nanofios, não há sobreposição para interferir nas medições que caracterizam a estrutura hexagonal, permitindo uma verificação estrutural inequívoca.
p Os pesquisadores esperam que o novo método de fabricação de silício hexagonal de alta qualidade permita uma avaliação completa das propriedades do material, e eventualmente levar a uma maneira de sintetizar uma nova classe de semicondutores. No futuro próximo, eles planejam usar o mesmo método para fabricar versões hexagonais de germânio e compostos de silício-germânio, que poderia ser particularmente útil para as aplicações eletrônicas ópticas Bakkers descritas acima.
p “O próximo passo é misturar o germânio e estudar as propriedades ópticas, "Bakkers disse." Isso parece funcionar, mas é um trabalho em andamento. " p © 2015 Phys.org