Nanotubos de carbono de IBM: El substrato se sumerge en la solución de nanotubos de carbono y los nanotubos se unen vía enlace químico al revestimiento de las hileras de HfO2. (Crédito: IBM)
Científicos de la IBM han colocado y medido de manera precisa más de 10,000 dispositivos de nanotubos de carbono en un solo chip, utilizando procesos de fabricación estándar para semiconductores -abriendo así el camino para que la tecnología de carbono reemplace al silicio en la computación por venir y permitiendo así una mayor miniaturización de los componentes electrónicos. Este desarrollo promete encabezar la futura microelectrónica, con ubicación controlada de nanotubos individuales a una densidad cercana a los mil millones por centímetro cuadrado.
Los transistores de silicio están alcanzando un punto de límite físico. Sus cada vez más pequeñas dimensiones, ahora ya cercanas a la nanoescala, no proporcionará ninguna mejoría en ejecución y rendimiento debido a la naturaleza del silicio y las leyes físicas. Dentro de unas pocas generaciones más, la miniaturización y escala clásica no darán ningún beneficio adicional en la reducción de consumo de poder, menor costo y procesadores de mayor rapidez, cambios a los que la industria está ya acostumbrada.
En cambio, los nanotubos de carbono representan un nuevo tipo de material semiconductor cuyas propiedades eléctricas son más atractivas que el silicio, particularmente para construir dispositivos de transistores en nanoescala, los cuales son apenas de unas decenas de átomos. Los electrones en los transistores de carbono pueden moverse más fácilmente que en los dispositivos basados en silicio, lo cual permite una transportación más rápida de datos. Los nanotubos también están especialmente formados para transistores a nanoescala, lo cual es una enorme ventaja para el carbono. Estas cualidades se encuentran entre las razones principales que permite la substitución del silicio por el carbono -que además de la nueva arquitectura de diseño de chips- permitirán que la innovación siga siendo la distinción de la microelectrónica a nanoescala en el futuro.
Los nanotubos de carbono son hojas de carbono de un sólo átomo enrollado en forma de tubo. Los nanotubos de carbono forman el núcleo de los transistores que funcionarán de manera muy similar a los actuales de silicio, pero con mayor rendimiento. Podrían ser utilizados para reemplazar los transistores en chips de servidores de bases de datos, computadoras de alto rendimiento y teléfonos inteligentes ultra rápidos.
En los primeros meses de este año, los investigadores de IBM mostraron que los transistores hechos con nanotubos de carbono pueden operar como interruptores de gran calidad en dimensiones moleculares menores a los diez nanómetro s -menos de la mitad de la actual tecnología de punta de silicio. Un modelado completo de los circuitos electrónicos sugiere que se tendrá una mejoría de cinco a diez veces más comparado con los circuitos de silicio.
Más información aquí.
Comentarios