Silicon nanoparticle electronic switches

Details Silicon nanoparticle electronic switches Silicon nanoparticle electronic switches

H - Electricity

03

K

H03K 17/51 (2006.01) B82B 1/00 (2006.01) H01L 29/76 (2006.01)

Patent

CA 2432334

An electronic fast switch for operation at room temperature utilizing uniform silicon nanoparticles (.sim.1 nm with about 1 part per thousand exceeding 1 nm) between two conducting electrodes (10,18). The silicon nanoparticles, when on an n-type silicon substrate exhibit, at zero bias, a large differential conductance, approaching near full transparency. The conductance is observed after one of the electrode is first biased at a voltage in the range 3 to 5 eV (switching voltage), otherwise the device does not conduct (closed). A practical MOSFET switch of the invention includes the silicon nanoparticles (16) in a body of the MOSFET, with the gate (24) and substrate (22) forming the two conducting electrodes. Electrodes may be realized by metal in other switches of the invention.

L'invention concerne un commutateur électronique rapide, destiné à fonctionner à température ambiante, utilisant des nanoparticules uniformes de silicium (.sim.1 nm avec environ 1 partie par million dépassant 1 nm) entre deux électrodes conductrices (10,18). Ces nanoparticules de silicium, lorsqu'elles se trouvent sur un substrat en silicium de type n, montrent, à polarisation nulle, une conductance différentielle importante, voisine d'une transparence presque complète. La conductance est observée après qu'une électrode soit polarisée en premier sous une tension d'environ 3 à 5 eV (tension de commutation), car dans le cas contraire le dispositif n'est pas conducteur (fermé). Un commutateur MOSFET pratique de l'invention comprend les nanoparticules de silicium (16) dans un corps du MOSFET, la grille (24) et le substrat (22) formant les deux électrodes conductrices. Il est possible de réaliser des électrodes métalliques dans d'autres commutateurs de l'invention.

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