Sería difícil sobreestimar la importancia del silicio en lo que respecta a la informática, la energía solar y otras aplicaciones tecnológicas. Sin mencionar el hecho de que constituye una gran cantidad de la corteza terrestre. Sin embargo, todavía hay muchopara aprender a aprovechar las capacidades del elemento número catorce.
La forma más común de silicio cristaliza en la misma estructura que el diamante. Pero se pueden crear otras formas utilizando diferentes técnicas de procesamiento. Nuevo trabajo dirigido por Tim Strobel de Carnegie y publicado en Cartas de revisión física muestra que una forma de silicio, llamada Si-III o a veces BC8, que se sintetiza mediante un proceso de alta presión, es lo que se llama un semiconductor de banda estrecha.
¿Qué significa esto y por qué es importante?
Los metales son compuestos que son capaces de conducir el flujo de electrones que forman una corriente eléctrica, y los aislantes son compuestos que no conducen corriente en absoluto. Los semiconductores, que se utilizan ampliamente en los circuitos electrónicos, pueden tener su conductividad eléctrica activada yapagado: una capacidad obviamente útil. Esta capacidad de cambiar la conductividad es posible porque algunos de sus electrones pueden pasar de estados aislantes de menor energía a estados conductores de mayor energía cuando se someten a una entrada de energía. La energía requerida para iniciar este salto esllamado banda prohibida
La forma de silicio en forma de diamante es un semiconductor y otras formas conocidas son metales, pero las verdaderas propiedades del Si-III seguían siendo desconocidas hasta ahora. Investigaciones experimentales y teóricas anteriores sugirieron que el Si-III era un metal pobremente conductor sin bandabrecha, pero ningún equipo de investigación ha podido producir una muestra lo suficientemente pura y grande para estar seguro.
Al sintetizar muestras puras y a granel de Si-III, Strobel y su equipo pudieron determinar que Si-III es en realidad un semiconductor con un intervalo de banda extremadamente estrecho, más estrecho que el intervalo de banda de los cristales de silicio con forma de diamante, que esel tipo más comúnmente utilizado. Esto significa que Si-III podría tener usos más allá de la lista completa de aplicaciones para las que se utiliza actualmente el silicio. Con la disponibilidad de muestras puras, el equipo pudo caracterizar completamente la electrónica, óptica ypropiedades de transporte térmico de Si-III por primera vez.
"Históricamente, el reconocimiento correcto del germanio como un semiconductor en lugar del metal, una vez se creía ampliamente que realmente ayudó a comenzar la era moderna de los semiconductores; de manera similar, el descubrimiento de propiedades semiconductoras de Si-III podría conducir a un avance tecnológico impredecible", comentó el autor principal, Haidong Zhang de Carnegie." Por ejemplo, las propiedades ópticas del Si-III en la región infrarroja son particularmente interesantes para futuras aplicaciones plasmónicas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Institución Carnegie para la Ciencia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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