L’innovativo dispositivo sviluppato da ricercatori dell’Imm-Cnr e dell’Universita del Texas conferma ulteriormente l’applicabilita di questo materiale bidimensionale per dispositivi digitali sempre piu’ miniaturizzati, con i quali si rivela particolarmente compatibile. I risultati sono pubblicati su Nature Nanotechnology

La scienza dei materiali ha segnato un nuovo avanzamento. Nasce infatti il primo tansistor in silicene che promette soluzioni innovative per la nanoelettronica. A raggiungere l’obiettivo un gruppo di ricercatori dell’Istituto di microelettronica e microsistemi del Consiglio nazionale delle ricerche (Imm-Cnr) di Agrate Brianza, guidato da Alessandro Molle, in collaborazione con un team dell’Universita del Texas, a Austin, coordinato da Deji Akinwande. Lo studio e’ pubblicato sulla rivista Nature Nanotechnology.

“Il silicene e’ un materiale bidimensionale basato su atomi di silicio che non esiste in natura. L’attrattiva verso questo matriale e’ cresciuta esponenzialmente per la possibilita di integrarlo in dispositivi nanoelettronici con una miniaturizzazione estrema e per un vantaggio unico rispetto agli altri materiali bidimensionali, come il grafene: l’innata compatibilita con l’elettronica convenzionale basata su silicio”, spiega Alessandro Molle. “Tuttavia, la complessita del silicene e la gestione del supporto metallico finora avevano rappresentato un ostacolo insormontabile per concretizzare l’integrazione dello strato monoatomico di silicene in dispositivi”.

Nell’ambito del progetto europeo 2D-Nanolattices e del finanziamento ‘Laboratori congiunti’ del Cnr, il gruppo di ricerca italo-americano e’ riuscito nell’impresa. “Uno snodo critico e’ stato l”estrazione’ del silicene dal suo supporto e il suo trasferimento su una piattaforma compatibile con un dispositivo”, prosegue il ricercatore dell’Imm-Cnr. “Questo processo e’ avvenuto in due stadi: prima il silicene e’ stato coperto con un ossido protettivo (allumina) e poi e’ stata estratta una lamina di silicene ‘impacchettato’ fra l’allumina da una parte e uno strato ultrasottile di argento dall’altra. Questa sorta di ‘panino’ e’ stato poi capovolto su una base di ossido di silicio, lasciando l’argento solo in due zone di contatto selezionate che hanno agito da elettrodi. Al termine di questo processo, il silicene ha funzionato come ‘canale’ per il trasporto di carica di un transistore ad effetto campo, e’ quindi un conduttore di elettricita”.

Successivamente alla creazione del primo foglio di silicene avvenuta grazie a una collaborazione tra Istituto di struttura della materia (Ism) del Cnr, Cnrs francese e Universita di Berlino, dopo diverso tempo dalla sua previsione teorica, e’ stato compiuto un passo avanti nella conferma delle potenzialita di questo materiale. “Nonostante dopo qualche minuto di esposizione il silicio sia degradato in aria, per la prima volta abbiamo dimostrato l’evidenza elettrica del silicene e questo apre a soluzioni nanotecnologiche sempre piu’ sofisticate, quali dispositivi digitali sempre piu’ sottili e veloci”, conclude Molle.

Informazioni: Alessandro Molle, Imm-Cnr, tel. 039/6032884, e-mail: [email protected]

Allegati:Immagine(Ufficio stampa CNR)