Les semi-conducteurs sont fabriqués par addition de minuscules quantités de dopant, tel antimoine, à des cristaux de silicone ou germanium extrêmement purs. Une plus grande précision dans le contrôle du dopant permettrait une production de semi-conducteurs de meilleure qualité. Dans cette expérimentation, le mélange de miniscules quantités d’éléments dans un matériau différent a été accompli à l’échelon individuel de l’atome.

Le matériau réceptacle du dopant utilisé par le groupe était une couche d’atomes individuels d’étain sur un substrat de silicone. Ils ont ensuite positionné la sonde d’un microscope à force atomique près de la surface. Les microscopes à force atomique peuvent être utilisés avec les non-conducteurs et sont équipés de sondes aux extrémités très pointues à l’échelle microscopique. Lorsque qu’une telle sonde est approchée du matériau à observer, la force d’intéraction agit entre la pointe sondeuse et la surface cible et cette dernière est observée par la mesure de la force d’intéraction.

Dans cette étude, le groupe de recherche a découvert un phénomène dans lequel un atome individuel à la pointe sondeuse et un autre atome individuel sur la surface échangeaient leur place lorsque la sonde approchait du matériau dans certaines conditions. Le groupe s’est alors acharné à provoquer ce phénomène pour des atomes déterminés sur la surface. Il a enfin surmonté les difficultés en améliorant les réglages de précision de la sonde en position horizontale à l’échelle atomique de ±0.01 nanomètres et la sensibilité de détection de la force d’intéraction entre la pointe sondeuse et les atomes de la surface jusqu’à l’échelle microscopique de 10 piconewtons.

1 ＞ 2

les articles inscrivent