Les liaisons pendantes désignent une connexion chimique entre deux atomes à la surface d'un cristal. La liaison s'étend vers la surface plutôt que de rejoindre un autre atome du cristal.
La périodicité d'un cristal de silicium est perturbée en surface, et les atomes de surface se réorganisent afin de réduire le nombre de liaisons pendantes . Ces liaisons pendantes correspondent aux orbitales sp non liantes, concentrées sur les atomes de silicium à coordination trois.
On pensait autrefois qu’ils avaient un impact négatif sur les appareils électriques, mais on pense aujourd’hui qu’ils constituent le meilleur point quantique pour créer des dispositifs quantiques sur des surfaces de silicium.
La présence de liaisons pendantes à la surface d'un cristal peut influencer considérablement ses propriétés électroniques . Lorsqu'un champ électrique est appliqué, ces liaisons superficielles peuvent modifier la conductivité du matériau semi-conducteur . Cet effet a des implications importantes pour la conception des dispositifs, car il permet de contrôler le flux de courant dans un dispositif.
Quel est le potentiel des liaisons pendantes dans les applications énergétiques ?
Outre leur potentiel pour la création de dispositifs quantiques, les liaisons pendantes ont également été étudiées pour leurs applications énergétiques potentielles. Les chercheurs ont découvert que ces liaisons peuvent piéger les électrons et influencer les propriétés photovoltaïques des surfaces de silicium. Comprendre le comportement de ces liaisons est crucial pour le développement de cellules solaires performantes, car elles peuvent engendrer des pertes d'énergie par recombinaison.
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L'étude des liaisons pendantes est également importante en science des surfaces, car elle permet de mieux comprendre le comportement des atomes et des molécules à la surface. En comprenant comment ces liaisons affectent les propriétés des surfaces, les chercheurs peuvent développer de nouveaux matériaux aux propriétés de surface adaptées à un large éventail d'applications, de la catalyse à l'électronique.
