La puerta de transistor operativa más pequeña fabricada

Durante más de una década, muchos ingenieros electrónicos se han enfrentado a una barrera aparentemente infranqueable en la miniaturización de los componentes en los circuitos integrados. Han venido asumiendo que las leyes de la física imponen un límite de unos 5 nanómetros para el tamaño más pequeño posible de las puertas lógicas de los transistores en los semiconductores convencionales. Esos 5 nanómetros son aproximadamente una cuarta parte del tamaño de los transistores avanzados de 20 nanómetros que están ahora en el mercado.

Sin embargo, algunas veces es posible buscar estrategias que burlen o esquiven a las leyes de la física.

El equipo de Ali Javey, del Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Berkeley, ha hecho precisamente eso, al crear un transistor con una puerta funcional de solo 1 nanómetro. En comparación, un cabello humano tiene unos 50.000 nanómetros de grosor.

La longitud de la puerta está considerada la dimensión determinante del transistor. El equipo de Javey ha demostrado uno con una puerta de 1 nanómetro, mostrando, en palabras de Javey, que con la elección de los materiales adecuados, hay mucho más margen de lo creído para seguir miniaturizando nuestra electrónica.

Esquema de un transistor con un canal de disulfuro de molibdeno y una puerta de nanotubo de carbono de 1 nanómetro. (Imagen: Sujay Desai/Berkeley Lab)

La clave del nuevo avance fue usar nanotubos de carbono y disulfuro de molibdeno (MoS2), un lubricante para motores vendido habitualmente en las tiendas de recambios. El disulfuro de molibdeno forma parte de una familia de materiales con un inmenso potencial para aplicaciones en LEDs, láseres, transistores nanométricos, células solares y otros dispositivos.

En el trabajo de investigación y desarrollo realizado por el equipo de Ali Javey también han intervenido científicos de la Universidad de California en Berkeley, la de Texas en Dallas y la Universidad Stanford.

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