Investigadores de la Universidad de Illinois han desarrollado un método más eficaz para cerrar huecos en cables atómicamente pequeños. abriendo aún más las puertas a una nueva tecnología de transistores.

Dirigido por el profesor de ingeniería eléctrica e informática Joseph Lyding y el estudiante de posgrado Jae Won Do, el equipo de Illinois publicó sus resultados en la revista ACS Nano .

Los transistores basados ​​en silicio han sido la base de la electrónica moderna durante más de medio siglo, permitiendo el control preciso de señales electrónicas en todos los circuitos. Una nueva tecnología de transistores, alambres de nanotubos de carbono, se muestra prometedor en la sustitución del silicio porque puede funcionar diez veces más rápido y es más flexible, pero tiene una brecha importante que cruzar.

"La conexión entre los nanotubos es muy resistiva y ralentiza el funcionamiento del transistor, "Lyding dijo." Cuando los electrones pasan esa unión, disipan mucha energía ".

La resistencia da como resultado una acumulación de calor en las uniones entre los tubos, proporcionando a los investigadores la oportunidad perfecta para "soldar" estas conexiones utilizando un material que reacciona con el calor para depositar metal en las uniones. Una vez que pasa la corriente, el metal depositado reduce la resistencia de la unión, deteniendo eficazmente la pérdida de energía.

Hasta ahora, el problema ha sido encontrar un enfoque realizable para aplicar los materiales reactivos al calor. En 2013, Lyding y Do utilizaron una cámara de vacío para aplicar un químico gaseoso para metalizar las uniones. La nueva técnica, el tema del nuevo artículo, toma una ruta diferente aplicando una fina capa de solución, hecho de compuestos que contienen el metal necesario para soldar las uniones.

"Nuestra nueva técnica es mucho más simple. Implica menos pasos y es más compatible con la tecnología existente, "Do dijo." Estamos obteniendo mejoras similares a las que obtuvimos con el método gaseoso, solo ahora podemos experimentar con las capacidades de otros materiales que no son gases, lo que nos permitirá mejorar aún más el rendimiento de los transistores ".

Para expandir la técnica para abarcar más materiales, El grupo de Lyding se asoció con Eric Pop, profesor adjunto de ingeniería eléctrica e informática en la U. de I. y experto en síntesis y transferencia de nanotubos de carbono, así como con el profesor de química Greg Girolami.

Do dijo que la nueva técnica es transferible al equipo de fabricación actual que utilizan los fabricantes de transistores de silicio.

"Con este método, simplemente envías corriente a través de los nanotubos y eso calienta las uniones. Desde allí, la química ocurre dentro de esa capa, y luego terminamos. Solo tienes que enjuagarlo "Lyding dijo." No necesitas una costumbre, costosa cámara de vacío ".

El siguiente paso para el equipo es comenzar a buscar compuestos para las uniones que ayuden a amplificar aún más la corriente.

"Ahora que vemos este efecto, ¿Cómo pasamos al siguiente nivel? ¿Cómo mejoramos en otro orden de magnitud? Estamos avanzando en este trabajo mientras hablamos, con productos químicos que se han sintetizado específicamente para la velocidad, "Dijo Lyding.