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La flexoelectricidad es más que Moore
Investigadores del Grupo ICN2, en la Universitat Autònoma de Barcelona, realizaron un trabajo internacional, publicado por la revista Nature Nanotechnology, informando que ha producido el primer sistema integrado flexoeléctrico microelectromecánico (MEMS) en silicio.
La revolución de la informática es sinónimo de la búsqueda tradicional de empacar más chips y aumentar la potencia de cálculo. Esta búsqueda se materializa en la famosa «ley de Moore», que predice que el número de transistores por chip se duplica cada dos años y ha sido cierta por muy largo tiempo. Sin embargo, como la ley de Moore se acerca a su límite, una búsqueda en paralelo se está convirtiendo cada vez más importante. Esta última misión es apodada «más de Moore», y su objetivo es añadir nuevas funcionalidades (no sólo a los transistores) dentro de cada chip mediante la integración de materiales inteligentes en la parte superior de la base de silicio ubicua e indispensable.
Entre estos llamados materiales inteligentes, los piezoeléctricos se destacan por su capacidad para convertir una deformación mecánica en una tensión (que puede ser utilizada para captar energía para alimentar a la batería) o, a la inversa, generar una deformación cuando se les aplica un voltaje (que se puede utilizar, por ejemplo, en los ventiladores piezoeléctricos para enfriar el circuito). Sin embargo, la integración de la piezoelectricidad con tecnología de silicio es extremadamente difícil. La gama de materiales piezoeléctricos para elegir es limitada, y los mejores piezoeléctricos son todos los materiales ferroeléctricos basados en plomo, y su toxicidad plantea serias preocupaciones. Además, sus propiedades piezoeléctricas son fuertemente dependientes de la temperatura, lo que dificulta su implementación en el entorno caliente de un procesador de un ordenador, cuya temperatura de la unión puede alcanzar hasta 150 C.
Existe, sin embargo, otra forma de acoplamiento electromecánico que permite a un material polarizarse en respuesta a una flexión mecánica, y por el contrario, se dobla en respuesta a un campo eléctrico. Esta propiedad se llama «flexoelectricidad,» y aunque se conoce desde hace casi medio siglo, se ha ignorado en gran medida debido a que es un efecto relativamente débil de poca importancia práctica a macroescala. Sin embargo, en la nanoescala, la flexoelectricidad puede ser igual o superior que la piezoelectricidad; esto es fácil de entender si tenemos en cuenta que es muy difícil la flexión de algo grueso, pero doblar algo delgado es muy fácil. Además, la flexoelectricidad ofrece muchas propiedades deseables: es una propiedad universal de todos los dieléctricos, lo que significa que no se necesita usar materiales a base de plomo tóxico, y la flexoelectricidad es más lineal e independiente de la temperatura de la piezoelectricidad de un ferroeléctrico.
Investigadores del Instituto Catalán de Nanociencia y Nanotecnología (ICN2), un centro de investigación galardonado como Centro de Excelencia Severo Ochoa en el Campus de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB), en colaboración con la Universidad de Cornell (EE.UU.) y la Universidad de Twente (Países Bajos), han logrado producir el primer sistema del mundo integrado flexoeléctrico microelectromecánico (MEMS) en silicio. Han encontrado que, a nanoescala, se mantienen los atributos deseables de la flexoelectricidad, mientras que la figura de mérito (curvatura de flexión dividido entre campo eléctrico aplicado) de su primer prototipo ya es comparable al de los mejores piezoeléctricos bimorfos. Además, la universalidad de la flexoelectricidad implica que todos los materiales dieléctricos que actualmente se utilizan en la tecnología de transistores también deben ser flexoeléctricos, proporcionando así una ruta elegante a la integración de funcionalidades «inteligentes» electromecánicas dentro de la tecnología de transistores ya existente.
Fuente: Umesh Kumar Bhaskar, Nirupam Banerjee, Amir Abdollahi, Zhe Wang, Darrell G. Schlom, Guus Rijnders, Gustau Catalan. A flexoelectric microelectromechanical system on silicon. Nature Nanotechnology, 2015; DOI: 10.1038/nnano.2015.260
La ley de Moore frente las leyes de la física
El profesor Derek McAuley en la Facultad de Ciencias de la Computación en la Universidad de Nottingham, presenta los elementos de diseño de chips y de fabricación que tienen a los diseñadores de chips de hoy en día a «cabezazos» contra las leyes de la física.
McAuley se refiere a la ley de Moore – La observación de Gordon Moore de que en los transistores su capacidad superficial se duplica cada dos años más o menos, que se produce con cada generación de procesadores, con lo que el tamaño de la característico de los componentes de un chip (por ejemplo, transistores y las pistas) tendrán una disminución.
El profesor recuerda el principio de su carrera trabajando en Acorn Computing cuando sus colegas Sophie Wilson y Steve Furber estaban diseñando el procesador ARM. En este punto, todos estaban muy entusiasmados con la tecnología de 3 micras, el tamaño característico del transistor. Hoy la industria lo ha reducido a 28 o 22 nanómetros.
El profesor McAuley indica en la descripción cómo se fabrican los transistores usando materiales semiconductores dopados con iones (materiales p o n) y la ralentización de la ley de Moore. «Cada generación ha requerido mejorar los sistemas ópticos», dice McAuley.
«A medida que los tamaños se hacen más pequeños, en la superficie del transistor pueden caber más iones o átomos del material de dopaje – y como se pone más y más pequeño, el número tiene cada vez menos. Cuando conseguimos cantidades muy pequeñas de átomos, la mecánica cuántica influye en el comportamiento del transistor y la probabilidad de opere correctamente empieza a reducirse «.
McAuley continúa diciendo la predicción de que la ley de Moore se agotará indica esencialmente que los transistores empezarán a hacer lo indeseable con demasiada frecuencia. La corrección de errores se puede utilizar para disminuir algunos de este comportamiento, pero tiene sus límites cuando los errores se vuelven demasiado numerosos.
Todavía hay muchas otras áreas abiertas para el desarrollo, sin embargo, McAuley ve prometedora la innovación de arquitectura y diseño de chips 3D.
Fuente: HPCwire
Transistores sinápticos
No hace falta ser un Watson para darse cuenta de que incluso los mejores superordenadores del mundo son asombrosamente máquinas ineficientes y de alto consumo energético.
Nuestro cerebro tiene más de 86000 millones de neuronas, conectadas por sinapsis que no sólo completan circuitos lógicos innumerables, sino que continuamente se adaptan a los estímulos, mediante el fortalecimiento de algunas conexiones al tiempo que se debilitan las demás. Lo llamamos proceso de aprendizaje, y permite el tipo de procesos computacionales rápidos y altamente eficientes que dan vergüenza a Siri y Blue gene
Los científicos de materiales en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas (SEAS) de Harvard han creado un nuevo tipo de transistor que imita el comportamiento de una sinapsis. El nuevo dispositivo modula simultáneamente el flujo de información en un circuito y se adapta físicamente a los cambios de señales.
La explotación de las propiedades inusuales de materiales modernos, en el transistor sináptico podría marcar el comienzo de un nuevo tipo de inteligencia artificial: no con algoritmos inteligentes sino mediante la propia arquitectura de un ordenador. Los hallazgos aparecen en la revista Nature Communications.
«Hay un interés extraordinario en la construcción de electrónica de bajo consumo en estos días», dice el investigador principal Shriram Ramanathan, profesor asociado de ciencias de los materiales en SEAS, Harvard. «Históricamente, las personas se han concentrado en la velocidad, pero con la velocidad viene la disipación de energía. Con la electrónica cada vez más poderosa y omnipresente, podría tener un gran impacto al reducir la cantidad de energía que consumen.»
La mente humana, con toda su potencia de cálculo fenomenal, se ejecuta con aproximadamente 20 vatios de energía (menos de una bombilla del hogar), por lo que ofrece un modelo natural para los ingenieros.
«Hemos demostrado que es realmente análogo de la sinapsis en el cerebro», dice el coautor principal Jian Shi, un becario postdoctoral en SEAS. «Cada vez que una neurona inicia una acción y otra neurona reacciona, la sinapsis entre ellas aumenta la fuerza de su conexión. Y a más rapidez del pico de neuronas cada vez, más fuerte será la conexión sináptica. Esencialmente, se memoriza la acción entre las neuronas.»
En principio, un sistema de integración de millones de diminutos transistores y terminales sinápticas neuronales podría llevar la computación paralela a una nueva era de alto rendimiento ultraeficiente.
Mientras que los iones de calcio y los receptores efectuan un cambio en una sinapsis biológica, la versión artificial logra la mismo plasticidad con iones de oxígeno. Cuando se aplica un voltaje, estos iones se deslizan dentro y fuera de la red cristalina de una película muy delgada (80 nanómetros) de niquelato de samario, que actúa como el canal de sinapsis entre dos terminales de platino «dendrita» «axón» y. La concentración variable de iones en el niquelato aumenta o disminuye su conductancia – es decir, su capacidad para transportar información en una corriente eléctrica – y, al igual que en una sinapsis natural, la fuerza de la conexión depende del retardo de tiempo en el señal eléctrica.
Estructuralmente, el dispositivo consiste en el semiconductor de niquelato intercalado entre dos electrodos de platino y adyacente a un pequeño depósito de líquido iónico. Un circuito externo multiplexor convierte el tiempo de retardo en una magnitud de tensión que se aplica al líquido iónico, la creación de un campo eléctrico impulsa los iones ya sea hacia el niquelato o los elimina. Todo el dispositivo, sólo unos cientos de micrones de largo, está integrado en un chip de silicio.
El transistor sináptico ofrece varias ventajas inmediatas sobre los transistores de silicio tradicionales. Para empezar, no se limita al sistema binario de unos y ceros.
«Este sistema cambia su conductancia de una manera analógica, de forma continua, como la composición del material cambia,» explica Shi. «Sería bastante difícil de usar CMOS, la tecnología de circuitos tradicionales, para imitar una sinapsis, porque las sinapsis biológicas reales tienen un número prácticamente ilimitado de posibles estados, no sólo on u off.
El transistor sináptico ofrece otra ventaja: la memoria no volátil, lo que significa que incluso cuando se interrumpe la alimentación, el dispositivo recuerda su estado.
Además, el nuevo transistor es inherentemente eficiente con la energía. El niquelato pertenece a una clase inusual de materiales, llamado sistemas de electrones correlacionados, que pueden sufrir una transición aislante-metal. A una cierta temperatura – o, en este caso, cuando se expone a un campo externo – la conductancia del material cambia de repente.
«Aprovechamos la extrema sensibilidad de este material», dice Ramanathan. «Una muy pequeña excitación le permite obtener una señal grande, por lo que la energía de entrada necesaria para impulsar este cambio es potencialmente muy pequeña. Eso podría traducirse en un gran impulso a la eficiencia energética.»
El sistema niquelato también está bien posicionada para una perfecta integración en los sistemas basados ??en silicio existentes.
«En este trabajo se demuestra la operación a alta temperatura, pero la belleza de este tipo de dispositivo es que el comportamiento del» aprendizaje «es más o menos insensible a la temperatura, y eso es una gran ventaja», dijo Ramanathan.»Podemos operar en cualquier lugar entre la temperatura ambiente hasta por lo menos 160 Celsius.»
Por ahora, las limitaciones se refieren a los desafíos de la síntesis de un sistema de material relativamente inexplorada, y para el tamaño del dispositivo, lo que afecta a su velocidad. «En nuestro dispositivo de prueba de concepto, la constante de tiempo está realmente establecido por nuestra geometría experimental», dijo Ramanathan. «En otras palabras, hacer realmente un dispositivo súper rápido, lo único que tendría que hacer es limitar el líquido y colocar el electrodo de puerta más cerca de él.»
De hecho, Ramanathan y su equipo ya están planeando, con expertos de microfluidos en SEAS, para investigar las posibilidades y los límites de este «ultimate fluidic transistor.»
También cuenta con una subvención de la Academia Nacional de Ciencias para explorar la integración de transistores en los circuitos sinápticos bioinspirados, con L. Mahadevan, profesor Lola England de Valpine de Matemática Aplicada, de biología organicista y evolucionista y profesor de física.
«En SEAS es muy emocionante establecer que somos capaces de colaborar fácilmente con personas de intereses muy diversos», dice Ramanathan.
Para el científico de materiales, mucha curiosidad deriva de la exploración de las capacidades de los óxidos correlacionados (como el niquelato utilizado en este estudio) a partir de las aplicaciones posibles.
«Hay que crear nuevos instrumentos para poder sintetizar estos nuevos materiales, pero una vez que eres capaz de hacer eso, de verdad tienes un sistema completamente nuevo de material cuyas propiedades son prácticamente inexploradas», dice Ramanathan. «Es muy emocionante tener esos materiales para trabajar, que se sabe muy poco sobre ellos y se tiene la oportunidad de construir conocimiento a partir de cero.»
Esta investigación fue financiada por la National Science Foundation (NSF), Army Research Office’s Multidisciplinary University Research Initiative, y la Air Force Office of Scientific Research..El equipo también se benefició de las instalaciones del Centro de Harvard para sistemas de nanoescala, miembro de la Red de Infraestructura Nacional de Nanotecnología apoyado por la NSF. Sieu D. Ha, un becario postdoctoral en SEAS, fue el coautor principal, coautores adicionales incluyen estudiante graduado Usted Zhou y Frank Schoofs, un exestudiante postdoctoral.
Fuente: Jian Shi, Sieu D. Ha, You Zhou, Frank Schoofs, Shriram Ramanathan. A correlated nickelate synaptic transistor.Nature Communications, 2013; 4 DOI: 10.1038/ncomms3676
Funcionamiento de un transistor
En nuestros ordenadores hay 1000 millones de transistores, unos 100 millones en el interior de un teléfono inteligente. Como pequeños «interruptores» almacenan ceros y unos, información que se utiliza para guardar datos y programas con los que funciona nuestro mundo.
En este documental se explica cómo funcionan estas pequeñas maravillas de la tecnología.
Fuente: microsiervos.com
El caso del transistor de un solo átomo publicado en Nature Nanotechnology
El problema de muchas noticias de agencias es que el titular puede ser engañoso y los medios lo copian sin cuestionarse nada más: Agencia EFE, “Crean un transistor del tamaño de un átomo, antesala del ordenador cuántico,” Madri+d, 20 feb. 2012; Europa Press, “Presentado el primer transistor ‘perfecto’ de un solo átomo,” ep 20 feb. 2012; “Crean el transistor más pequeño del mundo: tiene el tamaño de un átomo,” lainformacion.com, 20 feb. 2012; “Desarrollan un transistor del tamaño de un átomo,” Milenio, 20 feb. 2012; Gabriela Ulloa, “Laboratorio crea el transistor más pequeño del mundo: un átomo,” Agencia AFP, Radio Bio Bio, Chile, 20 feb. 2012; Miguel Jorge, “Crean el transistor más pequeño del mundo a partir de un sólo átomo,” ALT1040, 20 feb. 2012; “Construyen el transistor más pequeño del mundo, antesala del ordenador cuántico,” RTVE.es, 20 feb. 2012; “Un transistor del tamaño de un átomo como antesala del ordenador cuántico,” El Mundo, 20 feb. 2012; y cientos más.
Los transistores basados en un solo átomo son conocidos, como pronto, desde su publicación en Nature en el año 2002. Recomiendo leer “Electronics and the single atom,” Nature 417: 701-702, 13 June 2002 (versión gratis) que se hace eco de los artículos técnicos de Park et al., “Coulomb blockade and the Kondo effect in single atom transistors,” Nature 417: 722-725, 13 June 2002, y Liang et al., “Kondo resonance in a single-molecule transistor,” Nature 417: 725-729, 13 June 2002, el primero de los cuales presenta un transistor con un solo átomo y el segundo uno con una sola molécula. Desde 2002 ha llovido mucho y ha corrido mucha tinta en el campo de investigación de los transistores con un solo átomo. Por tanto, cualquier noticia que sugiera que se ha descubierto por primera vez un transistor de este tipo falsea la realidad.
Artículo completo en: Francis (th)E mule Science’s News
Gracias al “Efecto túnel” los teléfonos y ordenadores consumirán 100 veces menos
Científicos de la Comisión de Energías Alternativas y Energía Atómica de Francia, de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) y del laboratorio de IBM en Suiza proyectan que para 2017 un fenómeno cuántico bien conocido, podría hacer que los dispositivos electrónicos consuman 100 veces menos energía.
“En el proyecto Ángeles Guardianes, uno de nuestros objetivos es encontrar soluciones para reducir el consumo de energía de los procesadores. El ‘túnel-FET’ es la próxima revolución que nos ayudará a conseguir ese objetivo”, dijo Adrian Ionescu, líder del proyecto.
“Los procesadores de bajo consumo de energía de nuestros teléfonos consumirán cien veces menos energía. Eso abrirá la puerta a una nueva gama de funciones relacionadas con herramientas de detección y de asesoramiento inteligente. También será beneficioso para extender la operatividad del dispositivo, que no necesitará de carga en semanas o meses”, señaló el científico. Según Ionesco, a largo plazo el “túnel-FET” podría ser la tecnología que permitirá que varios de los objetos de nuestra vida diaria se vuelvan “inteligentes” al extraer energía del medioambiente en vez de alimentarse de pilas o baterías.
Los transistores ‘Túnel-FET’ (‘TFET’ o Tunnel Field-Effect Transistors en inglés), emplean otro principio distinto a los transistores en uso actualmente. Según la teoría cuántica, los electrones pueden cruzar la barrera aunque no tengan bastante energía para hacerlo. Reduciendo el ancho de la barrera, resulta posible amplificar el efecto cuántico, y la energía que los electrones necesitan para cruzar la barrera se reduce drásticamente.
¿Qué es el efecto túnel?
En mecánica cuántica, el efecto túnel es un fenómeno nanoscópico por el que una partícula viola los principios de la mecánica clásica penetrando una barrera de potencial o impedancia mayor que la energía cinética de la propia partícula. Una barrera, en términos cuánticos aplicados al efecto túnel, se trata de una cualidad del estado energético de la materia análogo a una «colina» o pendiente clásica, compuesta por crestas y flancos alternos, que sugiere que el camino más corto de un móvil entre dos o más flancos debe atravesar su correspondiente cresta intermedia. Si el objeto no dispone de energía mecánica suficiente como para atravesar la barrera, la mecánica clásica afirma que nunca podrá aparecer en un estado perteneciente al otro lado de la barrera.
A escala cuántica, los objetos exhiben un comportamiento ondular; en la teoría cuántica, un cuanto moviéndose en dirección a una «colina» potencialmente energética puede ser descrito por su función de onda, que representa la amplitud probable que tiene la partícula de ser encontrada en la posición allende la estructura de la curva. Si esta función describe la posición de la partícula perteneciente al flanco adyacente al que supuso su punto de partida, existe cierta probabilidad de que se haya desplazado «a través» de la estructura, en vez de superarla por la ruta convencional que atraviesa la cima energética relativa. A esto se conoce como efecto túnel.
Transistores hechos con hilo de algodón
Un equipo multinacional de científicos de materiales han creado circuitos eléctricos y transistores de fibras de algodón. Dos tipos de transistores fueron creados: uno de efecto de campo (FET), al igual que los transistores que se encuentran en la CPU de los ordenadores¡, y un transistor electroquímico, que es similar pero capaz de operar a bajos voltajes, y por lo tanto más adecuado para ordenadores portátiles.
Seguro que se piensa que el algodón es un aislante muy bueno – pero antes de acusar a este equipo de científicos de Italia, Francia y los Estados Unidos de magia y hechicería, se ha de considerar que el algodón es sólo el sustrato. Para que sea conductor, los hilos de algodón han sido recubiertos con variedad de materiales. Para hacer «cables» conductores, los hilos fueron recubiertos con nanopartículas de oro, y a continuación con un polímero conductor. A su vez, para convertir un cable de algodón en un semiconductor, se sumerge en otro polímero, y luego una capa de glicol para que sea resistente al agua.
El resultado final, de acuerdo con el trabajo de investigación , es hilados de algodón que se pueden utilizar como bloques de construcción básicos de un equipo con circuitos electrónicos, conservando su flexibilidad. Debido a los recubrimientos los hilos son un poco más rígidos, pero por el otro lado también son más elásticos. No es un proceso que consume tiempo el crear estos hilos de algodón conductor, es comparable a la tintura.
Estos circuitos de algodón hecho a la medida tejen el camino para, literalmente, las computadoras portátiles. Por primera vez, en lugar de la incorporación de pequeños chips o circuitos impresos flexibles , usted será capaz de construir una camiseta que sea también un ordenador. Basta pensar cuántas interconexiones que hay en una camiseta de algodón estándar – es en la escala de cientos de miles o millones – y cada uno de ellos podría convertirse en un transistor. Obviamente estamos un poco lejos de la realidad, pero la idea de la incorporación de sensores – detectores de radiación, detectores de sustancias tóxicas, monitores de latidos del corazón – está a la vuelta de la esquina.
Fuente: Organic electronics on natural cotton fibres. Science Direct
Transistor universal, sirve de base para llevar a cabo cualquier función lógica
El núcleo del transistor reconfigurable se compone de una estructura de nanocables incrustados en una carcasa de dióxido de silicio. Electrones o huecos fluyen de la fuente en un extremo del nanocable a través de dos puertas al colector en el otro extremo del nanocable. Una puerta se utiliza para programar la polaridad p o n, mientras que la otra puerta s intoniza la conductancia través de los nanocables. Crédito de la imagen: © Namlab gGmbH
La mayoría de los dispositivos electrónicos actuales contienen dos tipos de transistores de efecto campo (FET): tipo-n (que utilizan electrones como el portador de la carga) y tipo-p (que utilizan los huecos). Por lo general, en un transistor sólo puede haber un tipo u otro, pero no ambos. Ahora en un nuevo estudio, investigadores han diseñado un transistor que puede reconfigurarse como ya sea tipo-n o de tipo-p cuando se programa mediante una señal eléctrica. Un conjunto de estos «transistores universales» puede, en principio, realizar cualquier operación de la lógica booleana, es decir, los circuitos podrían realizar el mismo número de funciones lógicas con menos transistores. Esta ventaja podría conducir a un hardware más compacto y nuevos diseños de circuitos.
Los investigadores que diseñaron el transistor, dirigidos por Walter M. Weber en Namlab gGmbH en Dresden (Alemania), han publicado el nuevo concepto en un número reciente de Journal Nano Letters.
«Nanocables sintéticos se utilizaron para realizar la prueba inicial», dijo Weber a PhysOrg.com. «Sin embargo, el concepto es totalmente transferible para el estado de la técnica de la tecnología CMOS de silicio y puede hacer uso de los procesos de autoalineado».
El núcleo del nuevo transistor consta de un solo nanocable hecho de una estructura de metal-semiconductor-metal, que está incrustado en una capa de dióxido de silicio. Los electrones o huecos fluyen desde la fuente en un extremo del nanocable a través de dos puertas al colector en el otro extremo del nanocable. Las dos puertas controlan el flujo de electrones o huecos de diferentes formas. Una puerta selecciona el tipo de transistor al optar por utilizar cualquiera de los electrones o huecos, mientras que la otra puerta controla los electrones o los huecos mediante el ajuste de la conductancia de los nanocables.
Utilizando una puerta para seleccionar la configuración tipo-p o tipo-n es muy diferente de la operación convencional de los transistores . En los transistores convencionales, el tipo p o n, resulta de la operación de dopaje que se produce durante el proceso de fabricación, y no se puede cambiar una vez que el transistor se fabrica. En contraste, el transistor reconfigurable no utiliza ningún tipo de dopaje. En cambio, una tensión externa aplicada a una puerta puede volver a configurar el tipo de transistor, incluso durante la operación. La tensión hace que la unión Schottky cerca de la puerta sirva para bloquear cualquiera de los electrones o los huecos de los que fluyen a través del dispositivo. Así que si los electrones están bloqueados, los agujeros pueden fluir y el transistor es de tipo p. Al aplicar un voltaje ligeramente diferente, la reconfiguración se puede cambiar una vez más, sin interferir con el flujo.
Los científicos explican que la clave para hacer este trabajo de reconfiguración es la posibilidad de ajustar el transporte electrónico a través de cada una de las dos uniones (una por cada puerta) por separado. Las simulaciones mostraron que la corriente está dominado por efecto túnel, lo que sugiere que la geometría de los nanocables juega un papel importante en la capacidad para el control independiente.
Debido a que el transistor reconfigurable puede realizar las funciones lógicas de ambos tipos n y p, FET, un solo transistor podría reemplazar a la vez un FET p y n en un circuito, lo cual reduce significativamente el tamaño del circuito, sin disminuir su funcionalidad. Incluso en esta primera etapa, el transistor reconfigurable muestra características eléctricas muy buenas, incluyendo un récord de encendido / apagado y la reducción de la corriente de fuga en comparación con el convencional FET de nanocable. En el futuro, los investigadores planean seguir mejorando el rendimiento del transistor.
«Estamos variando la combinación de materiales para potenciar aún más el rendimiento del dispositivo», dijo Weber. «Más adelante, los primeros circuitos aplicación de estos dispositivos se construirán. … El mayor reto será la incorporación de las señales de las puertas adicionales en el diseño, que permitan la interconexión con otros transistores.»
Ampliar información: André Heinzig, et al. «Reconfigurable nanocables de silicio transistores.» Nano Letters. DOI: 10.1021/nl203094h
Primer circuito integrado realizado con molibdenita
La molibdenita es un mineral del grupo II (sulfuros), según la clasificación de Strunz; es un disulfuro de molibdeno (MoS2). Es de apariencia y de tacto similar al grafito; y también posee propiedades lubricantes que son consecuencia de su estructura de capas. La estructura atómica consiste en láminas de átomos de molibdeno contenidos entre láminas de átomos de azufre. Las uniones Mo-S son fuertes, pero la interacción entre átomos de azufre entre las capas superiores e inferiores de un conjunto de tres láminas es débil, lo que produce un efecto de fácil deslizamiento a la vez que planos de exfoliación.
El aumento progresivo de la escala de integración de los circuitos electrónicos (chips) está llegando a unos límites en los que el silicio, que es el material semiconductor que se suele utilizar como base, comienza a presentar inestabilidades que hacen que no se pueda disminuir mucho más el tamaño de los transistores. Una de las vías que se están investigando actualmente pasa por el uso del Grafeno como complemento al Silicio aunque, también, se está explorando el uso de otros materiales semiconductores http://www.marisolcollazos.es/noticias-informatica/wp-admin/post.php?post=4405&action=edit&message=10alternativos al Silicio. Precisamente, la Ecole Polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) acaba de desarrollar el primer circuito integrado fabricado con Molibdenita.
La Molibdenita se identificó por dos factores, fundamentalmente, por un lado porque era tenía menor volumen que el Silicio (algo interesante para buscar una reducción del tamaño) y, por otra parte, se había identificado este material como un posible sustrato sobre el que fabricar transistores que consumieran 100 000 veces menos energía que sus equivalentes en Silicio cuando el transistor está en reposo.
Hasta la fecha, el Silicio no había permitido sobrepasar la barrera de los 2 nanómetros, punto en el que el Silicio podía presentar un proceso de oxidación de su superficie en el que sus propiedades químicas se deteriorarían. Sin embargo, el uso de la Molibdenita permite realizar circuitos integrados hasta tres veces más pequeños porque, a esa escala, el material sigue siendo muy estable y sus propiedades eléctricas siguen siendo fáciles de controlar.
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