COMPOSITION AND METHOD FOR MAKING PICOCRYSTALLINE ARTIFICIAL BORANE ATOMS

Materials containing picocrystalline quantum dots that form artificial atoms are disclosed. The picocrystalline quantum dots (in the form of boron icosahedra with a nearly- symmetrical nuclear configuration) can replace corner silicon atoms in a structure that demonstrates both short range and long-range order as determined by x-ray diffraction of actual samples. A novel class of boron-rich compositions that self-assemble from boron, silicon, hydrogen and, optionally, oxygen is also disclosed. The preferred stoichiometric range for the compositions is (B12Hw)x Siy Oz with 3 = w = 5, 2 = x = 4, 2 = y = 5 and 0 = z = 3. By varying oxygen content and the presence or absence of a significant impurity such as gold, unique electrical devices can be constructed that improve upon and are compatible with current semiconductor technology. La présente invention concerne des matériaux contenant des points quantiques picocristallins qui forment des atomes artificiels. Les points quantiques picocristallins (sous la forme d'un icosaèdre de bore ayant une configuration nucléaire quasi-symétrique) peuvent remplacer les atomes de silicium en coin dans une structure qui présente à la fois un ordre à courte distance et un ordre à longue distance, telle que déterminée par diffraction par rayons X d'échantillons réels. L'invention concerne également une nouvelle classe de compositions riches en bore qui s'auto-assemblent à partir de bore, de silicium, d'hydrogène et, éventuellement, d'oxygène. La plage stchiométrique préférée pour les compositions est (B12Hw)x Siy Oz avec 3 = w = 5, 2 = x = 4, 2 = y = 5 et 0 = z = 3. En faisant varier la teneur en oxygène et la présence ou l'absence d'une impureté significative telle que l'or, l'invention permet d'obtenir des dispositifs électriques uniques qui améliorent la technologie des semi-conducteurs actuels et sont compatibles avec celle-ci.