Investigadores de la Universidad RMIT han diseñado un nuevo tipo de transistor, el componente básico de toda la electrónica. En lugar de enviar corrientes eléctricas a través del silicio, estos transistores envían electrones a través de espacios de aire estrechos, donde puedan viajar sin obstáculos como si estuvieran en el espacio.

El dispositivo presentado en la revista de ciencias de los materiales Nano letras , elimina el uso de cualquier semiconductor, haciéndolo más rápido y menos propenso a calentarse.

Autor principal y Ph.D. candidato en el Grupo de Investigación de Microsistemas y Materiales Funcionales de RMIT, Sra. Shruti Nirantar, dijo que este prometedor diseño de prueba de concepto para nanochips como combinación de metal y espacios de aire podría revolucionar la electrónica.

"Cada computadora y teléfono tiene de millones a miles de millones de transistores electrónicos hechos de silicio, pero esta tecnología está llegando a sus límites físicos donde los átomos de silicio se interponen en el camino del flujo de corriente, limitando la velocidad y provocando calor, "Dijo Nirantar.

"Nuestra tecnología de transistores de canal de aire hace que la corriente fluya a través del aire, por lo que no hay colisiones para frenarlo y no hay resistencia en el material para producir calor ".

El poder de los chips de computadora, o la cantidad de transistores comprimidos en un chip de silicio, ha aumentado en un camino predecible durante décadas. aproximadamente duplicando cada dos años. Pero este ritmo de progreso, conocida como Ley de Moore, se ha ralentizado en los últimos años a medida que los ingenieros luchan por fabricar piezas de transistores, que ya son más pequeños que los virus más diminutos, aún más pequeño.

Nirantar dice que su investigación es un camino prometedor para la nanoelectrónica en respuesta a la limitación de la electrónica basada en silicio.

"Esta tecnología simplemente toma un camino diferente a la miniaturización de un transistor en un esfuerzo por mantener la Ley de Moore durante varias décadas más, "Dijo Shruti.

El líder del equipo de investigación, el profesor asociado Sharath Sriram, dijo que el diseño resolvió una falla importante en los transistores de canal sólido tradicionales (están llenos de átomos), lo que significa que los electrones que los atraviesan chocan. se ralentizó y desperdició energía en forma de calor.

"Imagina caminar por una calle densamente concurrida en un esfuerzo por llegar del punto A al B. La multitud ralentiza tu progreso y agota tu energía, "Dijo Sriram.

"Viajar en el vacío, por otro lado, es como una carretera vacía donde se puede conducir más rápido con una mayor eficiencia energética".

Pero aunque este concepto es obvio, Las soluciones de envasado al vacío alrededor de los transistores para hacerlos más rápidos también los harían mucho más grandes, por lo que no son viables.

"Abordamos esto creando una brecha a nanoescala entre dos puntos metálicos. La brecha es de solo unas pocas decenas de nanómetros, o 50, 000 veces más pequeño que el ancho de un cabello humano, pero es suficiente para engañar a los electrones para que piensen que están viajando a través del vacío y recrear un espacio exterior virtual para electrones dentro del espacio de aire a nanoescala, " él dijo.

El dispositivo a nanoescala está diseñado para ser compatible con los procesos de fabricación y desarrollo de la industria moderna. También tiene aplicaciones en el espacio, tanto como electrónica resistente a la radiación como para usar la emisión de electrones para dirigir y posicionar 'nano-satélites'.

"Este es un paso hacia una tecnología emocionante que tiene como objetivo crear algo de la nada para aumentar significativamente la velocidad de la electrónica y mantener el ritmo del rápido progreso tecnológico, "Dijo Sriram.