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Control Sin Precedentes en la Formación de
Nanoestructuras
6 de Mayo de 2002.
 Un equipo de investigadores de la Universitat Autònoma de Barcelona, junto con investigadores del ICMAB (CSIC) y de científicos rusos y ucranianos, ha descubierto la manera de controlar con una precisión sin precedentes la formación de unas estructuras nanométricas de material semiconductor en forma de islas, con prometedoras aplicaciones en optoelectrónica y en la mejora de las tecnologías de la comunicación. El descubrimiento ha merecido la portada de la prestigiosa revista Nanotechnology.
Una de las áreas de investigación que actualmente está recibiendo más impulso por sus futuras aplicaciones es la manipulación de superficies a escala nanométrica, hasta el punto de construir y de manipular estructuras casi átomo a átomo donde los efectos cuánticos pueden dotar a estos materiales de nuevas propiedades con aplicaciones inéditas en nanoelectrónica, en optoelectrónica y en computación. Una de estas estructuras es el denominado quantum dot, o punto cuántico, donde los electrones pierden la capacidad de movilidad en las dimensiones espaciales y se ven confinados en un espacio de dimensión cero (un punto). De momento, la realización experimental con materiales semiconductores más parecida a los quantum dots es la formación de nanoislas, islas de semiconductor de unas decenas de nanómetros de diámetro y altura. Estas islas se pueden fabricar mediante técnicas de litografía, "imprimiéndolas" sobre la superficie de un substrato, pero los científicos trabajan desde hace una década en un nuevo método mucho más eficaz y estable para su construcción: la formación espontánea de las nanoislas.
Ahora, un equipo de investigadores de la Universitat Autònoma de Barcelona, junto con investigadores del Institut de Ciència de Materials de Barcelona (instituto del CSIC en el campus de la UAB), el Institute of Microstructure Physics de Nizhny Novgorod (Rusia) y el Institute of Semiconductor Physics de Kiev (Ucrania), ha conseguido una precisión sin precedentes en el control del crecimiento de las nanoislas. Los investigadores han estudiado en detalle la formación espontánea de nanoislas de SiGe (material semiconductor) al depositar capas de pocos átomos de grosor de germanio sobre substratos de silicio, y han observado, por primera vez, la manera como afectan separadamente el grosor de las capas de germanio y la temperatura de formación de las nanoislas en su distribución, composición y en sus dos posibles formas: piramidales o redondeadas.
El equipo de investigadores ha conseguido un nivel de control sin precedentes sobre la distribución, la forma y la composición de nanoislas de SiGe, de modo que variando el grosor de las capas de germanio y la temperatura del substrato de silicio pueden obtener a voluntad grandes densidades de pequeñas islas piramidales, grandes islas redondeadas distribuidas con menor densidad o bien una mezcla uniforme de islas piramidales y redondeadas. Por lo que respecta al control sobre la composición del material semiconductor SiGe de las islas, los investigadores han observado que conforme aumenta la temperatura más grande es el contenido de silicio, independientemente de la forma y distribución de las nanoislas.
La investigación ha merecido últimamente la portada de la prestigiosa revista Nanotechnology, y puede tener aplicaciones de gran importancia en el ámbito de la nanoelectrónica y de la optoelectrónica, ya que los láseres de semiconductor (como los utilizados en los "punteros láser") fabricados con este tipo de materiales podrían emitir luz en un rango de colores mucho más amplio que los actuales. Se prevé que el descubrimiento mejorará la transmisión de información por fibra óptica en los circuitos optoelectrónicos, la base de las nuevas tecnologías de la comunicación.
Los investigadores ya trabajan en la formación de otras nanoestructuras cuánticas, en particular nanolagunas semiconductoras, que se forman espontáneamente al depositar capas de seleniuro de cadmio (CdSe) en substratos de seleniuro de zinc (ZnSe).
(UAB)
Información adicional en:
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