Un nuevo tipo de cristales de 'nanocables' que fusiona materiales semiconductores y metálicos a escala atómica podría sentar las bases de la electrónica semiconductora del futuro. Investigadores de la Universidad de Copenhague están detrás del avance, que tiene un gran potencial.

El desarrollo y la calidad de circuitos electrónicos extremadamente pequeños son fundamentales para determinar cómo y qué tan bien funcionarán las computadoras y otros dispositivos electrónicos del futuro. El nuevo material, compuesto por un semiconductor y un metal, tiene una propiedad superconductora especial a temperaturas muy bajas y podría desempeñar un papel central en el desarrollo de la electrónica del futuro.

"Nuestro nuevo material nació como un híbrido entre un nanoalambre semiconductor y su contacto electrónico. Por lo tanto, hemos inventado una forma de hacer una transición perfecta entre el nanoalambre y un superconductor. El superconductor en este caso es el aluminio. Hay un gran potencial en este , "dice el profesor asociado Thomas Sand Jespersen, que ha trabajado en el campo durante más de 10 años, desde que la investigación sobre cristales de nanocables ha existido en el Centro de Nano-Ciencia del Instituto Niels Bohr.

Nanoalambre y contacto formados al mismo tiempo

Los nanocables son hilos de nanocristales extremadamente delgados que se utilizan en el desarrollo de nuevos componentes electrónicos, como transistores y células solares. Parte del desafío de trabajar con nanocables es crear una buena transición entre estos nanocables y un contacto eléctrico con el mundo exterior. Hasta ahora, investigadores, no solo en el Instituto Niels Bohr, pero de todo el mundo, han cultivado nanocables y el contacto por separado. Sin embargo, con el nuevo enfoque, tanto la calidad como la reproducibilidad del contacto han mejorado considerablemente.

"Los átomos se sientan en una red perfectamente ordenada en el cristal de nanocables, no solo en el semiconductor y el metal, sino también en la transición entre dos componentes muy diferentes, lo cual es significativo en sí mismo. Se podría decir que es el límite final de cuán perfecta es la transición que uno podría imaginar entre un cristal de nanocables y un contacto. Por supuesto, esto abre muchas oportunidades para hacer nuevos tipos de componentes electrónicos a nanoescala y, en particular, esto significa que podemos estudiar las propiedades eléctricas con mucha mayor precisión que antes, "explica el profesor asistente Peter Krogstrup, que ha trabajado duro en el laboratorio para desarrollar el contacto.

Chips con miles de millones de híbridos de nanocables

En su publicación en Materiales de la naturaleza , el grupo de investigación ha demostrado este contacto perfecto y sus propiedades y también ha demostrado que pueden fabricar un chip con miles de millones de híbridos de nanocables semiconductores-metal idénticos.

"Creemos que este nuevo enfoque podría, en última instancia, formar la base de la futura electrónica superconductora, y es por eso que la investigación en nanocables es interesante para las mayores empresas de electrónica, ", dice Thomas Sand Jespersen. Tanto Peter Krogstrup como Thomas Sand Jespersen forman parte del Centro de dispositivos cuánticos dirigido por el profesor Charles Marcus, y tienen una estrecha colaboración de investigación con Microsoft. La investigación cuenta además con el apoyo de la Fundación Carlsberg y la Fundación Lundbeck.