Un chip de computadora que usa el inversor de disulfuro de molibdeno. Foto:Brooks Canaday
(Phys.org) —Los microchips son omnipresentes en la sociedad de alta tecnología actual, desempeñando un papel integral en el funcionamiento interno de su teléfono celular a su máquina de café Keurig.
Una tecnología de procesamiento llamada CMOS, o semiconductor de óxido de metal complementario, hizo que los microchips fueran económicamente viables en la década de 1980, dijo Sivasubramanian Somu, un científico investigador en el Centro de Nanofabricación de Alta Tasa de Northeastern.
Un elemento crítico en cualquier microchip es algo llamado inversor, un componente electrónico que escupe ceros cuando le da unos, y viceversa. "Un transistor [el elemento básico en un inversor] es un simple, cambio extremadamente rápido, "Explicó Somu." Puedes encenderlo y apagarlo mediante señales eléctricas ".
En los primeros días de la tecnología informática, Se utilizaron interruptores mecánicos para operaciones computacionales. "No se pueden realizar cálculos rápidos con interruptores mecánicos, "Somu dijo. Así que CMOS, que usaba señales eléctricas para encender y apagar los interruptores, representó un avance significativo en el campo.
Pero a pesar de su economía relativa, una planta de fabricación de CMOS todavía cuesta alrededor de $ 50 mil millones, según Somu. "Necesitábamos una alternativa, solución rentable que todavía puede competir con CMOS a nivel de fundición, " él dijo.
El enfoque de "ensamblado dirigido" patentado de CHN es esa solución alternativa. En lugar de requerir varios pasos de fabricación para agregar y quitar material, como en el caso de CMOS, El ensamblaje dirigido es un proceso solo de aditivos que se puede realizar a temperatura y presión ambiente. Una instalación de fabricación basada en esta tecnología, Somu dijo, podría construirse por tan solo $ 25 millones.
Una estación de sonda personalizada que varía la temperatura y la presión atmosférica para medir las propiedades eléctricas de los materiales en el Centro de nanofabricación de alta velocidad. Foto:Brooks Canaday
Este ahorro de costes haría que la nanotecnología fuera accesible para millones de nuevos innovadores y emprendedores. desatando una ola de creatividad de la misma manera que lo hizo la PC para la informática, dijo Ahmed Busnaina, el Profesor William Lincoln Smith y Director del Centro NSF para Nanomanufactura de Alta Tasa.
Pero crear un inversor de tamaño nanométrico es más fácil de decir que de hacer, añadió Jun Huang, un científico investigador postdoctoral en el centro. Los investigadores han utilizado materiales como el grafeno y los nanotubos de carbono para crear inversores, pero ninguno de estos ha funcionado bien por sí solo. Creación de un inversor de tamaño nanométrico compuesto por diferentes nanomateriales con excelentes propiedades, Huang dijo:puede resultar en excelentes transistores complementarios.
Usando el proceso de ensamblaje dirigido, el equipo creó un inversor complementario eficaz utilizando disulfuro de molibdeno y nanotubos de carbono. "A nivel nanométrico, "dijo Huang, "El disulfuro de molibdeno se presenta en capas delgadas, hojas de nanómetros de espesor ". A esta escala, El lo notó, el material comienza a demostrar características de transistor críticas para la construcción de un buen inversor.
El éxito representa un paso hacia el objetivo final de CHN de permitir que las pequeñas y medianas empresas desarrollen nuevos tecnologías basadas en microchip. Los resultados de su investigación se informaron en un artículo reciente en la revista Nanotecnología .
