INTEGRAZIONE DI PIÙ DISPOSITIVI SU UNA PIATTAFORMA DI SILICIO

L’Istituto di fotonica e nanotecnologie – IFN e l’Istituto per la microelettronica e microsistemi – IMM del Consiglio Nazionale delle Ricerche – Cnr, in collaborazione con l’Università di Marsiglia e di Dresda, hanno dimostrato come sfruttando una naturale instabilità dei materiali sottili a semiconduttore come il silicio, si possano controllare in modo preciso e indipendente le dimensioni, la posizione, la direzione e le interconnessioni di nano-fili ottenuti direttamente su un substrato isolante

I risultati sperimentali, pubblicati sulla rivista internazionale Nature Communications, sono stati confrontati con simulazioni teoriche, rendendo chiaro il meccanismo di formazione delle nanostrutture.

I circuiti realizzati su larga scala con materiale semiconduttore, privi di difetti e con interconnessioni controllate rappresentano il nesso tra componenti elettronici e fotonici. Nanostrutture sottili, simili a fili (denominati nano-wires), realizzate su silicio presentano proprietà elettroniche e ottiche superiori e configurabili rispetto agli stessi materiali depositati su film continui – ha spiegato Monica Bollani ricercatrice Cnr-Ifn e coordinatrice dello studio -. Il loro dirompente potenziale è stato dimostrato in fotonica (ad es. come componentistica per laser o in ottica quantistica), in elettronica, nelle applicazioni termoelettriche o nella sensoristica per il rilevamento di gas. Per questi motivi, le attività di ricerca per la loro realizzazione sono state affrontate con una moltitudine di tecniche che mirano alla produzione di strutture controllate e ultra lunghe, dovendo rispondere alle esigenze di alto rendimento, di scalabilità (ad esempio, l’integrazione di un gran numero di dispositivi sullo stesso nanowires) e qualità del materiale (ad es. interfacce fluide)”.

Nella ricerca viene anche descritta l’applicazione di questi “wires come transitor”, la cui importanza risiede nella dimensione di queste strutture che soddisfano perfettamente le esigenze dei dispositivi nanometrici funzionanti nel range spettrale del medio infrarosso.