Transístor de 2 nanômetros é feito com elemento de terras raras

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/02/2020

O material-chave e seu encapsulamento são novidade, mas toda a tecnologia encaixa-se no padrão atual da microeletrônica.
[Imagem: Jing-Kai Qin et al. - 10.1038/s41928-020-0365-4]

Nanotransístor

Enquanto muitos já se dedicam ao trabalho muito necessário de planejar o panorama tecnológico pós-Lei de Moore, pesquisadores podem ter encontrado o material perfeito para construir os menores transistores do mundo.

O cerne do material é o elemento químico telúrio, membro da família das terras raras, que apresenta uma estrutura parecida com uma hélice de DNA - para comparação, o grafeno tem uma estrutura em formato de favo de mel.

Jing-Kai Qin e seus colegas de três universidades norte-americanas inseriram esse "DNA metálico" dentro de nanotubos feitos de nitreto de boro, um material que já vinha chamando a atenção há algum tempo em aplicações de nova geração, incluindo a chamada flexotrônica.

Mas essa nova combinação rendeu uma possibilidade de aplicação bem mais imediata e pé-no-chão: um transístor de efeito de campo (FET) de apenas dois nanômetros de diâmetro.

"Este material de telúrio é realmente único. Ele forma um transístor funcional com o potencial de ser o menor do mundo," disse o professor Peide Ye, cuja equipe havia apresentado recentemente transistores que podem processar e armazenar informações.

A estrutura monocamada do telúrio lembra uma hélice de DNA, que fica encapsulada dentro de um nanotubo.
[Imagem: Purdue University/JingKai Qin/PaiYing Liao]

Transistores de nanofios

O novo componente pertence a uma classe de "transistores de nanofios" - essencialmente nanotransistores de dois terminais. Neste caso, o nanofio foi levado ao extremo, consistindo em uma única camada atômica de telúrio, que tem a estrutura protegida dentro do nanotubo.

E os nanofios também podem funcionar como uma versão unidimensional das sinapses eletrônicas.

O próximo passo será construir circuitos lógicos usando esses nanotransistores, para aferir e otimizar seu desempenho.

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