Cristais de silício sem cantos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/12/2003

Cristais de silício, o principal material da revolução tecnológica atual, que possibilitou toda a eletrônica de estado sólido, são hoje mais conhecidos nas lojas de artigos esotéricos espalhadas por todos os shopping centers. Os belos cristais pontiagudos e com cantos perfeitos são conhecidos por quartzo, o nome do óxido de silício.

Agora físicos da Universidade de Columbus (Estados Unidos) descobriram um mecanismo que força os cantos vivos de um cristal de silício se tornarem arredondados, alterando a forma que a natureza gera com maestria.

A nova descoberta terá implicações também no formato de outros cristais utilizados pela indústria de semicondutores e poderá um dia permitir a criação de moldes para a fabricação de minúsculos componentes eletrônicos. A expectativa é do Dr. William F. Saam, coordenador da pesquisa.

Por exemplo, os cientistas poderão utilizar o método agora desenvolvido para gerar padrões para fios que medem apenas alguns nanômetros de largura ou mesmo semicondutores ainda menores, chamados pontos quânticos ("quantum dots").

Saam e seu colega Vivek b. Shenoy, da Universidade de Brown, derivaram equações que revelaram uma série de transições de fase desconhecidas. Transições de fase são linhas e pontos ao longo da superfície do cristal que revelam como os átomos do cristal são forçados a se rearranjar para manter a estabilidade.

O tipo de estabilidade em questão é chamado de equilíbrio termal e a maioria dos objetos sólidos somente alcança o equilíbrio completo após se manter a uma temperatura fixa por um longo período. Os resultados da pesquisa sugerem que qualquer cristal, mesmo um diamante, poderá perder seus cantos vivos se tiver tempo suficiente.

"Parece que o processo de atingir o equilíbrio termal faz com que o silício passe não por uma transição, mas por uma série de transições de uma face para outra," explica o Dr. Saam.