Se usan superficies planas para hacer crecer sistemas de muchas capas de diferentes materiales y aleaciones (multicapas) que luego se tallan para crear alambres y puntos cuánticos (ver el artículo de Fainstein y Hallberg, ‘La física de alambres moleculares, átomos artificiales y cavidades nanoscópicas, Ciencia Hoy 84:16-23, 2005). Otros métodos usan superficies cortadas para generar escalones atómicos que sirven de moldes para el crecimiento de distintas estructuras. Incluso es concebible pensar que en el límite de la miniaturización sean directamente átomos o moléculas aisladas en una superficie los que se usen como dispositivos electrónicos. ¿Cómo se ubican los átomos en una superficie? Para aquellos en el interior de un sólido usaríamos técnicas de dispersión de rayos X o de neutrones (difracción) que nos dan información de la estructura que los dispersa, pero para los que están en la superficie o cercanos a ella estas técnicas no funcionan por su baja sensibilidad. Ha sido necesario entonces desarrollar nuevas técnicas que, usando luz, electrones, iones y hasta una punta de alambre, permiten dar respuesta a este interrogante.

Antes de analizar el problema de determinar las posiciones de los átomos o moléculas depositados, conviene revisar si los propios átomos del sustrato están donde se supone, ya que las sorpresas suelen comenzar con la misma superficie limpia. Generalmente se piensa que los átomos en la última capa de un cristal ocupan las mismas posiciones que ocupaban antes de crearse la superficie. Sin embargo, infinidad de casos analizados indican que esto es más la excepción que la regla. En la mayoría de las superficies, y seguramente en todas las de los semiconductores que revisten gran importancia tecnológica (silicio, germanio y arseniuro de galio por ejemplo), los átomos se desplazan a nuevas posiciones que por alguna razón minimizan la energía total del sistema.

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