a) Schéma d'un dispositif multi-portes réalisé à partir d'un seul, SiNW non dopé. Deux portes enveloppantes, étiquetés comme GS et GD, sont conçus pour contrôler les barrières de Schottky aux jonctions siliciures-silicium formées par les contacts de source et de drain. La porte du doigt au milieu, étiqueté comme GC, est destiné à contrôler la population de porteurs dans le canal de silicium. b) Micrographie SEM de l'appareil. Barre d'échelle :400 nm. Image :arXiv :1208.1465v1
(Phys.org) -- Une équipe de physiciens français travaillant à l'Université Joseph Fourier, La France, a trouvé un moyen de créer des portes logiques, transistors et diodes à partir de nanofils de silicium sans avoir recours à des dopants (insertion d'un autre matériau dans l'original pour modifier ses propriétés électriques ou optiques). Leur processus, qu'ils expliquent dans le document qu'ils ont écrit et téléchargé sur le serveur de préimpression arXiv , consiste à appliquer une très fine couche de silicates à la jonction du métal et des nanofils.
Depuis un certain temps, les chercheurs cherchent un moyen de créer des nanofils de silicium qui pourraient être utilisés dans des dispositifs réels car ils seraient tellement plus faciles à fabriquer que d'avoir à utiliser la photolithographie conventionnelle, c'est-à-dire la gravure. Ils ont cependant été bloqués par un petit problème. Lorsque vous essayez de connecter les minuscules nanofils au reste de l'électronique, à l'aide de contacts métalliques, ils se heurtent à ce qu'on appelle la barrière Schottky. C'est là que les électrons du métal repoussent ceux du semi-conducteur, permettant au courant de ne circuler que dans un seul sens; une fonctionnalité qui peut être utile dans certaines applications, mais pas lorsque vous essayez de construire des transistors ou des portes logiques en raison du besoin de rectification.
Pour contourner ce problème, les chercheurs ont eu tendance à utiliser diverses techniques de dopage qui se sont jusqu'à présent révélées peu fiables car les dopants nécessitent un placement précis à l'échelle nanométrique, un exploit difficile à réaliser et qui a conduit dans la plupart des cas à des niveaux de performance variables.
L'équipe de France a adopté une autre approche, au lieu de doper les matériaux, ils ont plutôt appliqué un mince film de silicate métallique au nanofil au point où il rencontre le contact métallique, et c'était tout ce qu'il fallait pour empêcher une barrière Schottky de se produire. Avec ce problème résolu, ils ont ensuite construit un transistor bipolaire et deux types de diodes et finalement une porte NAND.
Leur approche devra être davantage testée et analysée par d'autres équipes de recherche, bien sûr, mais leurs résultats sont clairement prometteurs. Si tout se passe comme prévu, nous pourrions très bientôt voir des nanofils être utilisés dans des dispositifs tels que les biocapteurs et l'optoélectronique.
© 2012 Phys.org
