IBM resolve problema de redução dos transístores de nanotubos

IBM resolve problema de redução dos transístores de nanotubos

6 de Outubro de 2015 0 Por Tiago

Recorrendo aos nanotubos de carbono, os cientistas esperam reduzir o tamanho dos transístores, para chips de computadores, além dos limites físicos dos atuais switches de silício.

Para que funcionem, os transístores de nanotubos têm de ultrapassar um grande obstáculo, a resistência entre o nanotubo e os contatos de metal que injetam corrente, através do mesmo. E ao que parece, os investigadores da IBM conseguiram quebraram essa barreira.

A resistência entre os contactos metálicos e o canal dos semicondutores, de um transístor, tende a aumentar quando o tamanho dos contactos é reduzido, limitando o desempenho do dispositivo.

Por este motivo, os transístores de nanotubos de carbono ainda não substituíram os atuais transístores de silício. E embora a IBM tenha desenvolvido dispositivos com um canal de apenas 10 nanômetros de diâmetro, os contactos tiveram de ser comparativamente enormes.

Para resolver este problema, os investigadores utilizaram uma espécie de processo de soldagem microscópica, que liga os contactos metálicos (feitos de molibdênio) aos nanotubos de carbono, para que o nanotubo termine no contato.

Ao contrário de outros processos, este liga quimicamente o metal e o nanotubo. Esta descoberta, permitiu que os investigadores demonstrassem um transístor de nanotubos com um comprimento de contacto de apenas a 9nm e uma resistência de contato mínima, de 25-35 quiloohm (kΩ).

IBM-Nanotube

Para Shu-Jen Han, gestor da equipa Nanoscale Device & Technology da IBM:

A principal inovação não é apenas termos feito um dispositivo de 9 nanômetros, mas também que a resistência de contato não mais dependa do tamanho do contato”,

resultados revelados na revista Science.

Esta tecnologia deverá manter viva a previsão da Lei de Moore, em que o numero de transístores, de um chip para computador, duplicaria a cada dois anos.

Pioneira no desenvolvimento de transístores de nanotubos, que funcionam de forma eficiente com metade do tamanho dos transístores de silício atuais, a IBM mais uma vez supera-se e supera os problemas de resistência de contacto através da configuração “end-bond”, podendo continuar a reduzir o seu tamanho, sem perder no desempenho.

Espera-se que a configuração end-bond permita reduzir, de forma eficiente, os transístores de nanotubos a uma escala de 1,8 nanómetros. O que equivale a quatro gerações de tecnologia, no futuro. Segundo Han, esta descoberta acelera o cronograma de desenvolvimento dos transístores:

Ela dá-nos fé, porque vemos os dados e realmente acreditamos que podemos dimensionar transístores de nanotubos de carbono a tamanhos assim tão reduzidos. Anteriormente vimos canais tão fáceis de entender, mas contatos tão complicados de entender.

Contatos foram o grande ponto de interrogação. Mas agora, graças a esta demonstração realmente acaba com as nossas dúvidas.

É uma tecnologia incrivelmente promissora, mas passar de um dispositivo de demonstração para a produção de milhões de transístores, que integrarão os computadores do futuro, não será assim tão fácil. Mas a equipa da IBM, em conjunto com a Universidade de Stanford, entre outros tem trabalhado, de forma independente, na produção final deste produto.

Esta equipa planeia melhorar a capacidade de fabrico e fiabilidade dos transístores. Mas ante, irão testar diferentes materiais, além de molibdênio, para reduzir, ainda mais, resistência de contato.

Músculos biónicos

Além dos tão aguardados transístores, Han enumerou outros benefícios que os nanotubos de carbono poderão oferecer no futuro, entre eles:  a possibilidade de desenvolver novos materiais eletrônicos flexíveis (como elásticos e fibras condutoras) para músculos biónicos por exemplo, mas também pequenos sensores e eletrónica ligados em conjunto, sem fios, com outros dispositivos na tão aclamada Internet das Coisas.

Via: Spectrum IEEE