¿Cómo es que podemos cultivar nanocables? Semiconductores

Question

No soy físico de formación, pero me interesan los semiconductores y estoy tratando de entender la tecnología de materiales semiconductores de tercera generación. En algunas de las hojas de ruta para los chips de 2nm y 3nm se muestra el uso de nanohilos. He leído un par de artículos sobre los nanohilos de nitruro de galio, pero tengo curiosidad por saber si es posible cultivar estructuras tan finas. Y con la suficiente precisión, fiabilidad y volumen como para que los científicos piensen que se pueden utilizar en todo el mundo.

Supongo que esto podría ser una pregunta para la ciencia de los materiales, pero realmente no lo sé.

He encontrado la teoría del confinamiento de las energías de los defectos y la teoría del confinamiento cuántico en los documentos.

Sé que debe ser difícil explicar esto a alguien sin experiencia en el área, pero tengo verdadera curiosidad por este tema y no me importa escuchar los detalles técnicos - o si tienes algunos enlaces que puedas proporcionar para que pueda aprender más sobre esto también sería útil :)

Kya

Answer 1

Es una pregunta difícil, ya que existen muchos tipos de nanoestructuras, que dependen en gran medida de las técnicas utilizadas para fabricarlas. Citaré algunos, sin centrarme especialmente en los nanohilos:

• Epitaxia de haz molecular es una técnica bien establecida para fabricar chips de ordenador. Se utiliza ampliamente para crear estructuras semiconductoras bidimensionales (gas de electrones bidimensional), que pueden adoptar cualquier forma (puntos, cables, etc.) depositando puertas metálicas en la parte superior de la estructura y aplicándoles un potencial negativo (técnica de la puerta dividida).
• Autoensamblaje o técnicas coloidales En este caso, se deposita una capa fina sobre un sustrato semiconductor de distinto tipo. Debido al desajuste de las propiedades del material, los efectos de frontera, etc., la capa se colapsa y forma pequeñas gotas o tiras, es decir, puntos cuánticos o hilos cuánticos.
• Autoensamblaje molecular Las moléculas/átomos de una fase gaseosa cristalizan en un sustrato sembrado en forma de columnas. Dependiendo de la altura de dicha columna, será un punto o un hilo.
• Deposición atómica Se podría simplemente depositar una cadena de átomos (por ejemplo, átomos de oro) para formar un cable.
• Nanotubos de carbono y buckyballs de fullereno son los hilos cuánticos y los puntos cuánticos fabricados de forma natural (aunque los métodos para su síntesis pueden parecerse al autoensamblaje molecular).
• Por último, se podría simplemente suspender una molécula o una cadena de moléculas entre los electrodos.

Descargo de responsabilidad: Esta no es en absoluto una lista completa. Además, al ser un teórico, probablemente soy bastante descuidado en la terminología y las descripciones.