(Phys.org) - Pratiquement tous les semi-conducteurs utilisés dans les appareils électroniques d'aujourd'hui sont faits de silicium ayant une structure cristalline cubique, que le silicium cristallise naturellement sous forme cubique. Dans une nouvelle étude, les chercheurs ont fabriqué du silicium dans une structure cristalline hexagonale, qui devrait présenter une nouvelle optique, électrique, supraconducteur, et les propriétés mécaniques par rapport au silicium cubique.

Les chercheurs, dirigé par Erik P. A. M. Bakkers, professeur de physique à l'Université de technologie d'Eindhoven et à l'Université de technologie de Delft, à la fois aux Pays-Bas, ont publié un article sur leur travail dans un récent numéro de Lettres nano .

"Le silicium cubique normal ne peut émettre aucune lumière à cause de sa bande interdite indirecte, " Bakkers a dit Phys.org . « Il existe des calculs qui montrent que le silicium hexagonal mélangé à du germanium devrait pouvoir émettre de la lumière. L'émission de lumière dans l'industrie électronique est un objectif important depuis plus de 40 ans. Cela nous permettrait d'intégrer la communication optique directement sur les puces électroniques. les travaux en cours, nous avons montré que nous pouvons fabriquer du silicium hexagonal pur. C'est en fait la première démonstration claire de cela."

Comme l'expliquent les chercheurs, ce n'est pas la première fois que du silicium hexagonal est signalé; cependant, les méthodes précédentes ont eu des difficultés à contrôler la formation de cristaux et n'ont pas non plus la capacité de vérifier sans ambiguïté la structure hexagonale.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont résolu ces deux lacunes en utilisant de nouvelles méthodes de fabrication et de caractérisation structurelle. La nouvelle méthode de fabrication consiste à déposer du silicium sur un gabarit de nanofils hexagonaux à haute température, résultant en silicium hexagonal de haute qualité. En raison de la croissance verticale des nanofils, il n'y a pas de chevauchement pour interférer avec les mesures qui caractérisent la structure hexagonale, permettant une vérification structurelle sans ambiguïté.

Les chercheurs espèrent que la nouvelle méthode de fabrication de silicium hexagonal de haute qualité permettra une évaluation complète des propriétés du matériau, et finalement conduire à un moyen de synthétiser une nouvelle classe de semi-conducteurs. Dans le futur proche, ils prévoient d'utiliser la même méthode pour fabriquer des versions hexagonales de composés de germanium et de silicium-germanium, ce qui pourrait être particulièrement utile pour les applications électroniques optiques Bakkers décrites ci-dessus.

"La prochaine étape est de mélanger dans du germanium et d'étudier les propriétés optiques, " dit Bakkers. " Cela semble fonctionner, mais c'est un travail en cours."

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