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Wafer classique de puces Intel, en silicium
En effet, les spécialistes de microélectronique moléculaire sont aujourd'hui capables d'écrire un motif sur un substrat en déplaçant une molécule à la fois. Cette technique, bien qu'efficace, est peu performante pour être utilisée en production de masse. La solution serait de trouver une technique qui permettrait une auto-organisation des molécules à grande échelle. Une équipe de scientifiques rassemblant des chercheurs de l'Université de Toronto et de l'Université McGill à Montréal ont publié récemment un article décrivant les bases d'un tel processus.
Cette même équipe de recherche avait précédemment rapporté l'existence de réactions coopératives à la surface d'un cristal de silicium. Dans ce dernier cas, la réaction d'un atome de la famille des halogènes avec un atome de silicium provenant d'un dimère de silicium conduisait à l'halogénation de son atome de silicium voisin grâce au transfert de charge par l'intermédiaire de la surface. Lors de cette expérience, la réaction n'avait pas pu de se propager davantage, mais aujourd'hui cette équipe de chercheurs a trouvé comment ce mécanisme est capable de former de longues chaînes grâce à un processus chimique comblant les écarts entre les lignes de ces dimères de silicium. Les agents chimiques utilisés pour la croissance de la chaîne sont des molécules de CH3Cl ; ces molécules fixent des groupes CH3 ainsi que des atomes de chlore à des atomes de silicium de différents dimères. Par le biais d'un transfert de charge à travers la surface, cela entraîne des liaisons pendantes adjacentes aux groupes CH3 et aux atomes de chlore qui se dissocient de nouvelles molécules de CH3Cl, fournissant ainsi les points de croissance pour des chaînes de longueur indéfinie.
Ce mécanisme de croissance de chaînes est examiné dans cet article du point de vue expérimental et théorique.