Un equipo de científicos de Skoltech, en colaboración con investigadores del IBM Watson Research Center, han arrojado luz sobre el comportamiento de los contactos eléctricos en nanotubos semiconductores de carbono, que podría allanar el camino hacia la electrónica de próxima generación.

En el pasado, La electrónica digital de silicio fue posible gracias a una reducción en el tamaño del transistor, pero las posibilidades del silicio han llegado efectivamente a su límite. Por lo tanto, es necesario buscar nuevas oportunidades para reducir costos y aumentar el rendimiento de los dispositivos electrónicos. Hacia este final, Los gigantes de la tecnología como IBM están investigando activamente su potencial para reemplazar el silicio en las computadoras y otros dispositivos electrónicos de la próxima generación.

El principal desafío a este respecto es la resistencia al contacto, una característica de la baja resistencia de los canales de nanotubos. "La resistencia del transistor incluye tanto la resistencia de canal como la de contacto. La resistencia de canal de los nanotubos de carbono es mejor que la del silicio, pero nadie necesita transistores hechos de nanotubos con un canal largo, y cuando el tamaño del tubo disminuye a varias décimas de nanómetro, la resistencia de contacto comienza a dominar, "dijo el profesor de Skoltech Vasili Perebeinos, el autor principal del estudio.

Los tubos semiconductores se utilizan para fabricar transistores. Pero el metal se usa para los contactos. El metal ejerce presión sobre los tubos, que se produce a expensas de la tensión superficial. Investigaciones anteriores en el campo revelaron que esta presión es lo suficientemente alta como para aplanar los tubos. "En nuestra última investigación, predijimos que los tubos semiconductores aplanados por un contacto metálico se volverían metálicos. En este caso, la resistencia de contacto aumenta, y posteriormente no disminuye. Esto se debe a la rotura de la simetría axial de los tubos deformados bajo el contacto metálico, "Dijo Perebeinos.

La investigación del equipo dirigido por Skoltech ha ayudado a dilucidar los pasos que se pueden tomar para reducir la resistencia al contacto. Determinaron que para fines de fabricación de transistores, es preferible utilizar tubos con diámetros relativamente pequeños. Para poner esto en contexto, imagina una tubería grande en lugar de un nanotubo, y un martillo golpeando contra la tubería en lugar del metal ejerciendo presión. Inmediatamente queda claro por qué ayudaría una reducción diametral; Sería más fácil aplanar una tubería con un diámetro grande que una con un diámetro menor.

También es posible utilizar metales con una tensión superficial más baja; el "golpe de martillo" en este caso sería más débil y el nanotubo no se aplanaría.

El estudio ha sido publicado en Cartas de revisión física .