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Silicene: valida alternativa al grafene? | BLOG - Julian's WebSite Silicene: valida alternativa al grafene?

Silicene: valida alternativa al grafene? {0}

Molti di voi avranno sicuramente sentito parlare del grafene, un foglio bidimensionale composto da un unico strato di atomi di carbonio disposti nella caratteristica struttura a nido d’ape. Questo materiale è diventato famoso (anche per i non addetti ai lavori) grazie alle sue straordinarie proprietà fisico-elettroniche che lo pongono in prima fila come candidato per applicazioni elettroniche molto spinte in termini di prestazioni. Per questo, ogni corso universitario in ingegneria, fisica o chimica non può che almeno studiare le basi di questo probabile futuro dominatore del mercato dell’elettronica.

Tuttavia nel 2007,  i fisici Lok Yan Voon e Gian Guzmán-Verr, ricercatori della Wright State University di Dayton, Ohio, hanno dimostrato che un’alternativa di silicio al grafene è in via teorica realizzabile. Essi hanno indicato la possibilità di ridurre il silicio in fogli simili al grafene, in una struttura che prenderebbe così il nome di silicene.


Il passaggio dalla teoria alla pratica non è stato facile. Lo scorso anno Guy Le Lay, fisico dell’Università di Provenza, era stato in grado di realizzare, impiegando  un substrato di argento, una striscia di silicene della larghezza di 1,6 nanometri. Poco tempo fa, in occasione di un convegno della American Physical Society presso Dallas, Antoine Fleurence, fisico del Japan Advancd Institute of Science and Technology di Ishikawa ha fatto crescere un sottile strato di silicio utilizzando come substrato il diboruro di zirconio, un materiale ceramico. Grazie alla microscopia a raggi-X, lo strato di silicio dei due esperimenti ha dimostrato l’esistenza di una struttura esagonale a nido d’ape, confrontabile al reticolo caratteristico del grafene.

Allo stesso convegno di quest’anno, Guy le Lay ha mostrato dei dati di aggiornati sul nuovo materiale. L’analisi spettroscopica ha mostrato i cosiddetti “coni di Dirac” nelle bande elettroniche nel reticolo esagonale, caratteristica che sta alla base dell’elevata mobilità elettronica riscontrata nel grafene.

Il grande interesse per il silicene sembra ovvio. Quasi la totalità dell’elettronica moderna usa il silicio come materiale base per i circuiti integrati. Per dispositivi ad alta frequenza e potenza (per cui è necessaria una elevata mobilità dei portatori) si è spesso dovuto ricorrere a materiali misti ed eterostrutture complesse e costose. Un struttura ad alta mobilità elettronica e dello stesso materiale di tutti i circuiti integrati potrebbe semplificare moltissimo la costruzione di dispositivi ad alte prestazioni, abbattendone di conseguenza i costi.

da businessmagazine.it

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