محققان با اعمال ولتاژ به نوک میکروسکوپ توانستند این اصطکاک را کنترل نمایند. البته چالشی که در این روش وجود دارد اندازه‌گیری هم‌زمان «اصطکاک» و «رسانایی» است که مستلزم پایداری خوب تماس نوک  نمونه است.

لازم است تا هم‌چنان درباره‌ی افزایش تحرک‌پذیری نقایص ساختاری ناشی از افزایش چگالی حامل‌های بار است بررسی بیش‌تری انجام شود.

نوع محققان علم مواد «آزمایشگاه ملی لورنس برکلی» (LBNL) با همکاری «دانشگاه برکلی» کالیفرنیا و دانشگاه ایالتی «لوا» (Lowa) نشان داده‌اند که می‌توان «اصطکاک لغزشی نیمه‌رسانای سیلیسیوم» Si نوع P و N را با «تغییر میزان ناخالصی» و اعمال یک‌«میدان الکتریکی» کنترل نمود. این یافته، کاربردهای مهمی در توسعه‌ی ابزارهای میکرو و نانو دارد.

به‌گزارش سایت ویژه‌ی توسعه‌ی فناوری نانو به‌نقل از مجله‌ی «مواد امروز» (Material Today)، این محققان ماهیت متغیر «نیروهای اصطکاکی» را هنگام حرکت نوک رسانای TiN «میکروسکوپ با نیروی اتمی» (Atomic Force Microscope) (AFM) درعرض نمونه‌ی «سیلیسیم» (Si) مشاهده نمودند. این نمونه شامل یک بستر (100) Si نوع N است که با مقدار کمی از نوارهای نوع P دوپ شده با B، دوپ شده است.

«جیانگ یانگ پارک» (Jeong Young Park) از محققان «آزمایشگاه ملی لورنس برکلی» (LBNL) در این‌باره می‌گوید: «با اعمال ولتاژی به نوک میکروسکوپ توانستیم این اصطکاک را کنترل نماییم. البته چالشی که در این روش وجود دارد اندازه‌گیری هم‌زمان «اصطکاک» و «رسانایی» است که مستلزم پایداری خوب تماس نوک  نمونه است».

محققان دریافتند که نیروهای اصطکاکی اندازه‌گیری شده روی نمونه‌ی «سیلیسیمی» (Si) نوع P صرف‌نظر از ولتاژ اعمال شده، به‌خوبی با آن‌چه تطابق دارد که در مدل تماسی Derjaguin-Müller-Toporov پیش‌بینی شده است. در عین حال وقتی نوک میکروسکوپ AFM به نوارهای نوع P دوپ شده می‌رسد نیروهای اصطکاکی بسیار بیش‌تر از حد پیش‌بینی شده است. این نیروی اصطکاک اضافی در نواحی نوع P - هنگامی که ولتاژ بایاس نمونه بیش از V2 بود - مشاهده گردید.

اندازه‌گیری‌های AFM از سطح اتصال P-N مربوط به Si

هم‌چنین به‌نظر این دانشمندان، با این روش می‌توان اثرهای شیمیایی را هم از بین برد زیرا هیچ نسبتی بین «جریان الکتریکی نوک AFM» و «نیروی اصطکاک اضافی» وجود ندارد و در عوض این پدیده می‌تواند ناشی از اتلاف انرژی حاصل از افزایش بازترکیب الکترون - حفره باشد که در اثر فشار وارد شده از نوک AFM ایجاد می‌گردد زیرا کشش موضعی ایجاد شده توسط آن می‌تواند چندین گیگاپاسکال باشد.
البته به‌گفته‌ی این محققان لازم است تا هم‌چنان درباره‌ی افزایش تحرک‌پذیری نقایص ساختاری ناشی از افزایش چگالی حامل‌های بار است بررسی بیش‌تری انجام شود.
در حالی که افزایش اصطکاک از طریق افزایش چگالی ‌بار امکان‌پذیر است اما همین اصطکاک را می‌توان با روکش‌کردن سطح با لایه‌ای از مولکول‌های آلی کاهش داد. دانشمندان امیدوارند با ترکیب این دو اثر یعنی «کاهش اصطکاک» با استفاده از «روان‌سازهای معمولی» (مولکول‌های آلی) و افزایش آن در نقاطی با ناخالصی دوپ شده‌ی بالا، بتوان خواص اصطکاکی را به‌طور دلخواه در ابزارهای نانومقیاس ایجاد کرده و در نتیجه حرکت آن‌ها را کنترل نمود.

نتایج این تحقیق در مجله‌ی «علوم» (Science) باعنوان ذیل منتشر شده است: