Uma nova tecnologia permitirá transistores com espessura atômica e menor consumo de energia, segundo cientistas da Universidade de Stanford.
A tecnologia permite a fabricação de transistores com menos de 100 nanômetros de comprimento e um alto nível de desempenho energético.
Como funciona a nova tecnologia
Para que os dispositivos fiquem extremamente finos, normalmente é preciso utilizar quantidade muito grande de calor.
No entanto, substratos flexíveis como semicondutores bidimensionais (2D) não suportam temperaturas muito elevadas, derretendo facilmente durante os processos de produção.
Os cientistas de Stanford contornaram o problema utilizando um substrato básico não flexível.
A equipe criou um filme de dissulfeto de molibdênio (MoS2) atomicamente fino, que é coberto com pequenos eletrodos de ouro sobre uma placa sólida de silício revestida com vidro.
A etapa é feita no substrato de silício comum, e por isso o transistor pode ser produzido com técnicas já existentes e ainda alcançar um tamanho impossível para os substratos de plástico.
A técnica, chamada de estratificação, faz com que as camadas do dissulfeto de molibdênio cresçam separadamente, com películas de três átomos de espessura que precisam de uma temperatura de cerca de 850ºC para funcionar.
Os cientistas produzem as peças mais críticas no substrato de silício sólido, as esfriando em um banho em água deionizada. Logo após, conseguem aplicar todo o material sem causar danos estruturais durante a transferência do transistor para o plástico.
“Isso é muito mais do que uma nova e promissora técnica de produção. Alcançamos flexibilidade, densidade, alto desempenho e baixo consumo de energia, tudo ao mesmo tempo.“
Eric Pop
Benefícios da nova tecnologia de transistores com espessura atômica
A criação de “flextronics” está mais próxima da realidade com a nova tecnologia que permitirá transistores com espessura atômica.
Os flextronics possibilitam a fabricação de circuitos de computador dobráveis, capazes de conservar a eficiência energética.
Além disso, eles também podem ser implantados no corpo humano ou utilizados na Internet das Coisas (IoT).
“Essa redução de escala tem vários benefícios. Você pode colocar mais transistores em um determinado espaço físico e também ter correntes mais altas com voltagem mais baixa, além de alta velocidade com menos consumo de energia”
Alwin Daus, pós-doutorando em engenharia elétrica e autor priincipal do estudo
Com a nova tecnologia, diversas aplicações podem entrar em uso, como a:
- fabricação de equipamentos vestíveis mais eficientes;
- criação de dispositivos médicos, como marcapassos inteligentes, ainda menores e que funcionem sem bateria.
- possibilidade de implantação em etiquetas de dados;
- possibilidade de implantação em dispositivos menores que precisem de maior eficiência energética;
- entre outros.
Fonte: Canaltech
Imagem em destaque: Foto/Reprodução Canaltech
