sábado, 5 de marzo de 2011

Nuevo transistor de grafeno de alto rendimiento


Actualmente el grafeno ha permitido avances importantes como el transistor más pequeño del mundo, un transistor  amplificador sencillo de triple modo y un supercapacitor que puede almacenar tanta energía como una batería y ser recargada en cuestión de segundos. Si bien son logros importantes, la realidad es que constituyen apenas la punta del iceberg. El último avance en el interesante mundo del grafeno consiste en nuevo transistor de efecto de campo de grafeno (GFET por sus siglas en inglés) el cual ha conseguido un rendimiento record de conmutación. Este nuevo invento promete mejorar el desempeño de futuros dispositivos electrónicos y significa que este material podría reemplazar el silicio o al menos ser usado junto con este en todo tipo de sistemas electrónicos.

Si bien el grafeno cuenta con una alta conductividad electrica, es lo que se conoce como un semiconductor de brecha de banda cero. Esto significa que no existe diferencia entre su estado conductivo y su estado no conductivo, por lo cual los transistores hechos de este material no pueden ser facilmente encendidos y apagados.

El descubrimiento fue conseguido por el doctor Zakaria Moktadir de la Universidad de Southampton, el cual introdujo singularidades geométricas tales como cuerpos agudos y esquinas en nanocables de grafeno de dos capas, con lo cual la corriente puede ser apagada de forma eficiente. Este enfoque de ingeniería ha conseguido una relación de apagado/encendido 1000 veces más elevado que los intentos anteriores.
Mucho esfuerzo se ha invertido alrededor del mundo en conseguir el estrechamiento del canal del GFET de forma electrostática, sin embargo los enfoques actuales requieren que el grosor del canal sean mucho menor a 10 nanómetros y que sea aplicado un alto voltaje verticalmente a través de las capas de grafeno bicapa. Esto no ha permitido conseguir una relación de encendido/apagado suficientemente alta y por lo tanto no es viable para uso práctico.

Los investigadores consideran que este nuevo transistor le permitirá a la electrónica progresar más allá de la tecnología actual de silicio y metal-óxido semiconductor (CMOS), la cual se piensa está alcanzado sus límites.

Este avance podría tener importantes implicaciones para la siguiente generación de computadoras, sistemas electrónicos y sistemas de comunicación. La introducción de singularidades en el canal de grafeno constituye un nuevo concepto el cual consigue un desempeño superior manteniendo al mismo tiempo las estructura del GFET simple y opor lo tanto comercialmente explotable.

Después de haber creado el transistor, el doctor Moktadir está conduciendo una investigación que busca entender el mecanismo que causa que la corriente deje de fluir en el canal. Así mismo está comprobando la fiabilidad y el desempeño del transistor bajo diversas condiciones de ruido y temperatura





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