Système de mesure deux-en-un pour les nouveaux nanofils
Les nanofils semiconducteurs sont des fils extrêmement fins (d'un diamètre de l'ordre de 20 à 80 nanomètres (nm)) dont les longueurs peuvent atteindre plusieurs micromètres. Cela les rend particulièrement intéressants pour des applications dans les domaines de l'optoélectronique, des capteurs, de la biomédecine et de l'énergie. Leur exploitation nécessite une caractérisation minutieuse et une conception rationnelle. Pourtant, jusqu'à présent, les mesures de la structure et des propriétés électriques pouvaient uniquement être effectuées séparément. Des scientifiques ont désormais combiné des approches au sein d'une configuration unique permettant la mesure simultanée de la structure atomique de la surface, les propriétés électroniques locales de nanofils individuels et les propriétés électroniques globales d'un dispositif constitué de tels fils. Bénéficiant d'un financement de l'UE, le projet NANOWIREDEVICESTM a permis aux chercheurs d'utiliser la microscopie à effet tunnel (MET) et la spectroscopie à effet tunnel (SET) avec l'application d'une tension externe pour obtenir des informations sur la composition et la structure chimiques et atomiques ainsi que sur les distributions de charges et les performances des dispositifs. Les chercheurs ont préparé des nanofils et mené des expériences de MET sur différentes compositions, qui ont permis de démontrer l'observation de la structure cristalline à l'échelle atomique sur les longueurs de nanofils de très grand diamètre (supérieur à 250 nm). La technologie SET sur des nanofils en suspension libre a été optimisée pour fournir des informations importantes sur la transition dans les structures cristallines le long d'un fil. L'ultravide (UHV) favorise le nettoyage de la surface des nanofils. Des expériences visant à mesurer la conductivité et le transport ont fourni des résultats très prometteurs sans qu'aucune panne de dispositif ne soit observée jusqu'à environ 150 degrés Celsius au-dessus des températures de nettoyage requises. Les chercheurs ont mis au point le système permettant d'effectuer des mesures combinées utilisant la MET/SET et la microscopie à force atomique (MFA) et l'ont utilisé pour étudier des nanofils contactés individuellement. En outre, les scientifiques ont utilisé l'extrémité d'une sonde combinant la SET/MFA pour influencer la conductivité locale et mesurer simultanément le courant résultant à travers le dispositif. La technologie élaborée par les scientifiques du projet NANOWIREDEVICESTM jouera un rôle crucial dans l'accélération du temps de développement des nouveaux composants et dispositifs.
