L'équipe de scientifiques ont fait cette découverte en voulant imager une couche mince de silicium doppé au bohr par une technique de microscopie à effet tunnel, une technique d'imagerie applicable uniquement sur de bon conducteurs. La couche de silicium doppé de 10 nanomètres d'épaisseur était déposée sur un substrat d'oyxde de silicium, réalisant la structure "Silicon-On-Insulator", SOI, dévelloppée originellement par SOITEC et utilisée dans la plupart des fabrications de puces de microéletronique.
La partie de silicium déposée en surface a développé une fine couche d'oxyde en étant exposée à l'air libre qui a été nettoyée à l'aide de germanium, augmentant de la sorte la conductivité de la couche de silicium et autorisant ainsi de réaliser une imagerie par effet tunnel.

Les chercheurs pensent que le nettoyage de la couche native d'oxyde a permi d'accéder à de nouveaux types d'états électroniques de surface sur le silicium. Cet état de surface interagissant avec le silicium massif en profondeur de la couche a pu autoriser une très forte mobilité des porteurs de charge de conduction, augmentant la conductivité du matériau, la conductivité à l'échelle nanométrique étant indépendants de la quantité de dopant insérée dans la matrice de silicium.

Ces nouvelles "membranes" de silicium verront certainement leurs applications dans la réalisation de structures électroniques ultra-rapides et de capteurs très sensibles.

Source : Nature Letters