Los nuevos nanocables semiconductores podrían ser el futuro de la informática

Una nueva generación de transistores ultrapequeños y chips informáticos más potentes que utilizan estructuras diminutas llamadas nanocables semiconductores están más cerca de hacerse realidad tras un descubrimiento clave realizado por investigadores de IBM, la Universidad de Purdue y la Universidad de California en Los Ángeles.

Los investigadores han aprendido a crear nanocables con capas de distintos materiales definidas con precisión a nivel atómico, un requisito esencial para fabricar transistores eficientes a partir de estas estructuras.

"Tener capas de materiales bien definidas permite mejorar y controlar el flujo de electrones y activar y desactivar este flujo". dijo Eric Stach, profesor asociado de ingeniería de materiales en Purdue.

Los dispositivos electrónicos suelen estar hechos de "heteroestructuras", es decir, contienen capas bien definidas de distintos materiales semiconductores, como el silicio y el germanio. Sin embargo, hasta ahora los investigadores no habían podido producir nanocables con capas de silicio y germanio bien definidas. La transición de una capa a otra ha sido demasiado gradual para que los dispositivos funcionen óptimamente como transistores.

Los nuevos hallazgos apuntan a un método para crear transistores de nanocables.

Los resultados se detallan en un artículo de investigación publicado el viernes 27 de noviembre en la revista Science. El artículo ha sido redactado por Cheng-Yen Wen, investigadora postdoctoral de Purdue, Stach, Frances Ross, Jerry Tersoff y Mark Reuter, científicos de materiales de IBM en el Centro de Investigación Thomas J. Watson de Yorktown Heights (Nueva York), y Suneel Kodambaka, profesor adjunto del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la UCLA.

Mientras que los transistores convencionales se fabrican en piezas de silicio planas y horizontales, los nanocables de silicio se "cultivan" verticalmente. Gracias a esta estructura vertical, ocupan menos espacio, lo que permitiría colocar más transistores en un circuito integrado o chip, explica Stach.

"Pero primero tenemos que aprender a fabricar nanocables con las normas exactas antes de que la industria pueda empezar a utilizarlos para producir transistores". dijo.

Los nanocables podrían permitir a los ingenieros resolver un problema que amenaza con hacer descarrilar la industria electrónica. Se necesitarán nuevas tecnologías para que la industria mantenga la ley de Moore, una norma no oficial que establece que el número de transistores de un chip informático se duplica aproximadamente cada 18 meses, lo que se traduce en un rápido progreso de los ordenadores y las telecomunicaciones. Duplicar el número de dispositivos que caben en un chip de ordenador se traduce en un aumento similar del rendimiento. Sin embargo, cada vez resulta más difícil seguir reduciendo el tamaño de los dispositivos electrónicos fabricados con semiconductores convencionales a base de silicio.

"En unos cinco o, como mucho, diez años, las dimensiones de los transistores de silicio se habrán escalado hasta su límite". dijo Stach.