Esta es una micrografía esquemática y óptica de un nuevo transistor basado en VO2 que permite la conmutación eléctrica del estado de la materia. Crédito:RIKEN
(Phys.org) - Ingenieros de varias organizaciones de investigación que trabajan juntas en Japón han desarrollado un prototipo funcional de un transistor Mott, una posible alternativa al transistor de efecto de campo (FET) estándar basado en silicio. El Prototipo, como describe el equipo en su artículo publicado en la revista Naturaleza , utilizó un nuevo tipo de material, llamado aislante Mott que cambia de una resistencia a un metal cuando se introduce una carga eléctrica.
La electrónica moderna se basa en FET que generalmente se unen como un sándwich de tres capas; la superficie de la capa superior sirve como semiconductor para la carga eléctrica enviada a través de la capa intermedia, mientras que la capa inferior sirve como base. En esta configuración, El voltaje enviado a través de un canal aumenta la conductividad del material semiconductor permitiendo que la electricidad se mueva entre una fuente y un drenaje. El resultado neto es un dispositivo que puede funcionar como puerta o como interruptor. Pero debido a que el mecanismo de conmutación se limita solo a la superficie del material semiconductor, Los investigadores han estado en una búsqueda para encontrar un material que pueda hacer lo mismo en todo su cuerpo, permitiendo que más electrones se muevan al mismo tiempo. Este nuevo equipo de investigadores cree haberlo encontrado.
Esto muestra la dependencia de la temperatura de la resistencia laminar del VO2 en los estados ON y OFF. Solo un voltio es suficiente para encender y apagar los estados. Crédito:RIKEN
En su laboratorio, los investigadores cubrieron un trozo de dióxido de vanadio, un aislante Mott conocido, con un poquito de líquido iónico y luego se aplicó un solo voltio de electricidad. Esa minúscula sacudida hizo que no solo la superficie del material cambiara de un aislante a un conductor, pero todo el trozo. Eso es lo que hacen los aisladores Mott, pero hasta ahora nadie había podido averiguar cómo hacer que se produjera de forma controlada en un transistor.
Desafortunadamente, nadie entiende realmente cómo o por qué los aisladores Mott cambian de aisladores a conductores de la forma en que lo hacen y el uso de un líquido iónico para ayudar en el proceso no sería práctico en un transistor comercial, lo que significa que no veremos este tipo de transistores en productos a la venta en el corto plazo. Aún se necesita hacer mucha más investigación, pero la noticia de que se ha desarrollado un prototipo muestra que, en determinadas circunstancias, Se puede hacer que los aisladores Mott funcionen en un transistor y si se pueden hacer otras formas para que funcione, Se podrían crear nuevos transistores sintonizables de voltaje o tal vez se podrían desarrollar dispositivos de transmisión remota de electricidad.
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