Transistor de un solo átomo y plenamente operativo

En una espectacular proeza de la microingeniería, un equipo de físicos ha fabricado un transistor, plenamente operativo, que consta de un único átomo, ubicado con precisión sobre un cristal de silicio.

Este diminuto dispositivo electrónico usa como su componente activo un átomo individual de fósforo ubicado entre puertas de control de tipo electroestático y electrodos de tamaño atómico.

La alta precisión sin precedentes lograda en este diseño podría ser decisiva para emprender la construcción de la primera computadora cuántica plenamente operativa.

Hasta ahora, los transistores hechos de un solo átomo se habían obtenido básicamente por azar. Los investigadores hacían muchos intentos, y de entre todas las unidades creadas seleccionaban la que hubiera quedado bien ajustada.

En cambio, el nuevo transistor es perfecto porque así ha sido diseñado, tal como subraya Michelle Simmons de la Universidad de Nueva Gales del Sur en Australia. En otras palabras, ésta es la primera vez que se consigue controlar a voluntad con este nivel de precisión la colocación de un átomo individual sobre un substrato para crear un transistor del todo operativo.

El dispositivo tiene incluso pequeños marcadores grabados en su superficie para que los investigadores puedan conectar contactos metálicos y aplicar un voltaje.

El equipo de Simmons y Martin Fuechsle usó un microscopio de Efecto Túnel (microscopio STM) para ver y manipular átomos en la superficie del cristal dentro de una cámara de vacío.

Las propiedades electrónicas del dispositivo concuerdan perfectamente con las predichas desde el campo teórico para un transistor formado por un solo átomo de fósforo.

En la investigación también han trabajado el grupo de Gerhard Klimeck en la Universidad Purdue de Estados Unidos, y el grupo de Hollenberg en la Universidad de Melbourne en Australia, además de Oliver Warschkow de la Escuela de Física en la Universidad de Sídney, Australia.