Estudante inventa alternativa aos transistores de silício

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/05/2008

Weixiao Haung segura uma pastilha com transistores de nitreto de gálio.
[Imagem: Rensselaer Polytechnic Institute]

Uma série impressionante de descobertas consecutivas veio à tona às vésperas da entrega do título de Doutor ao estudante Weixiao Huang, no Instituto Politécnico Rensselaer, nos Estados Unidos.

Ao reunir seus 15 artigos científicos publicados ao longo do curso, o que se percebe é um avanço sem precedentes em um campo pesquisado por cientistas do mundo todo: o desenvolvimento de uma alternativa ao transístor de silício.

Agora, sendo possível ver o "conjunto da obra" de Huang, percebe-se que seus pequenos avanços incrementais resultaram em um descoberta muito significativa.

Transístor de nitreto de gálio

O ainda quase-doutor Huang - a recepção oficial do título será no próximo sábado, dia 17 - desenvolveu um novo transístor à base de nitreto de gálio (GaN), um material que permitiu a construção de um transístor com menor consumo de energia e maior eficiência em aplicações de eletrônica de potência.

"O silício tem sido o burro de carga na indústria de semicondutores nas últimas décadas," disse Huang. "Mas, à medida em que a eletrônica de potência se torna mais sofisticada e exige transistores de mais alto desempenho, os engenheiros vêm procurando uma alternativa, como os transistores à base de nitreto de gálio, que desempenham melhor do que o silício e também funcionam em ambientes extremos."

MOSFET

O burro de carga a que se refere Huang é um transístor à base de silício conhecido como MOSFET ("Metal/Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor"). O silício reina tão absoluto no campo da eletrônica que, ao se falar desses componentes, subentende-se que seja um MOSFET de silício.

O que Huang fez foi desenvolver um MOSFET de nitreto de gálio, ou GaN MOSFET. A indústria toda sabe há muito tempo que o nitreto de gálio possui propriedades superiores às do silício. Entretanto, até agora ninguém havia conseguido fabricar um transístor de GaN prático e viável.

LEDs azuis e nanolasers

Os novos transistores reduzem significativamente as perdas de energia, o que significa que chips que os utilizem aquecerão menos. Esses chips, que ainda não foram construídos, também poderão ser utilizados em ambientes com extremos de calor e ruído eletromagnético e até de radiação.

Foi o nitreto de gálio que permitiu a fabricação de LEDs azuis e de nanolasers de estado sólido. Ele também entrou na fabricação de diversos transistores, mas sempre como coadjuvante. Seu "primo", o arseneto de gálio é mais comumente utilizado em transistores.

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