Que ce soit pour de nouvelles applications dans les domaines de la nanoélectronique, de l'énergie propre, de l'opto-électronique ou des technologies bio-intégrées, les chercheurs se penchent depuis un moment sur les nanofils semi-conducteurs, des éléments constitutifs des nanotechnologies.

L'équipe de chercheurs de Polytechnique Montréal, de la Northwestern University (États-Unis) et du Max Planck Institute of Microstructure Physics (Allemagne), dirigée par Oussama Moutanabbir, professeur adjoint au Département de génie physique, a fait une percée remarquable en découvrant un nouveau procédé dans la croissance des nanofils.

L'équipe s'est servie d'une sonde atomique tomographique utilisant un laser ultraviolet pour mettre en lumière les détails à l'échelle atomique des nanofils de silicium et les processus impliqués dans leur formation. La recherche a ainsi permis d'identifier les emplacements tridimensionnels et les identités élémentaires des atomes de ces nanofils. Ils ont ainsi découvert que leurs propriétés pouvaient être modifiées par l'ajout d'impuretés.

Visualisation 3D de la distribution des atomes
dans un nanofil de silicium (mesure réelle)

En utilisant l'aluminium comme catalyseur au lieu de l'or qui est largement utilisé, l'équipe a réussi à démontrer que la croissance des nanofils engendrait un procédé d'auto-dopage qui ne peut pas être expliqué par les lois de la thermodynamique. Les auteurs ont établi un modèle théorique impliquant les effets cinétiques pour décrire à la fois l'assemblage catalytique des nanofils et l'injection des atomes impuretés. Ce phénomène crée de nombreuses opportunités pour développer et fabriquer de nouvelles variétés de nanofils semi-conducteurs avec des propriétés contrôlables à l'échelle atomique.  

Toutes nos félicitations à l'équipe de chercheurs pour cette avancée!

Voir aussi :
Fiche d'expertise du Pr Moutanabbir