National Institute for Material Science, Japan Science and Technology Agency och University of Tsukuba meddelade den 4 februari, 2011 att de lyckades upptäcka oförstörande dynamiska beteenden hos dopade föroreningar i Si nanotrådar (Si NW) belagda med SiO2 för att göra omgivande gate-fälteffekttransistorer. Detaljer presenterades i NANO bokstäver från American Chemical Society.

Att förstå det dynamiska beteendet hos dopantatomer i Si NW är nyckeln till att realisera lågeffekts- och höghastighetstransistorer med Si NW. Segregationsbeteendet för bor (B) och fosfor (P) atomer i B- och P-dopade Si NWs (20 nm i diameter) under termisk oxidation analyserades noggrant.

Lokala vibrationstoppar och Fano-breddning i optiska fonontoppar av B-dopad Si NW användes för att detektera beteendet hos B. Elektronspinnresonans (ESR)-signaler från ledningselektroner var lämpliga medel för P-dopad Si NW.

Den radiella fördelningen av P-atomer i Si NW undersöktes också för att bevisa skillnaden i segregationsbeteende mellan P- och B-atomer.

B-atomer visade sig segregera företrädesvis i ytoxidskiktet, medan P-atomer tenderar att ackumuleras runt gränssnittet inuti Si nanotråden.

Dessutom, segregering av B-atomer visade sig vara undertryckt av stressen som applicerades på Si NW.