Eletrônica

Transistores que funcionam com um único elétron derrubam consumo de equipamentos

Transistores de elétron único derrubam consumo de energia de equipamentos eletrônicos
Protótipo de chip construído com transistores capazes de funcionar com um único elétron.[Imagem: Arlington College of Engineering]

Os circuitos eletrônicos, do controle remoto da sua TV até o processador do seu computador, funcionam graças ao controle preciso do fluxo dos elétrons - é por isso que eles são "eletrônicos." Mais precisamente, eles funcionam graças ao controle preciso do fluxo de bilhões de elétrons de cada vez.

E que tal se fosse possível construir circuitos nos quais cada operação pudesse ser feita por um único elétron? Além da extrema miniaturização, seria possível construir circuitos eletrônicos com um consumo de energia tão pequeno que uma bateria de lítio seria capaz de alimentá-los não por horas, mas por meses e até anos.

Transistores de elétron único

Os cientistas já conseguiram construir transistores de elétron único (veja Transistor faz operação com um único elétron e Criado transístor acionado por um único elétron) e até mesmo um transístor mecânico acionado por um único elétron.

O problema é que esses transistores somente haviam sido demonstrados em escala de laboratório e ainda não havia um meio de levá-los para a linha de produção, para que pudessem ser fabricados em escala industrial.

Escala industrial

Agora, pesquisadores da Universidade do Texas, nos Estados Unidos, desenvolveram um processo que permite que componentes de elétron único sejam fabricados com a mesma tecnologia hoje utilizada para a fabricação dos chips, a chamada técnica CMOS.

De uma única vez, os pesquisadores resolveram os três problemas básicos que impediam a utilização prática desses componentes de alta eficiência e baixíssimo consumo de energia. Com a nova técnica, os transistores de elétron único podem ser fabricados com os mesmos processos e equipamentos hoje utilizados pela indústria eletrônica, podem ser montados de forma paralela, e podem ser construídos em grandes quantidades ao mesmo tempo.

Os novos componentes eletrônicos mostraram-se totalmente funcionais em temperatura ambiente, o que deverá facilitar sua adoção pela indústria.

Bibliografia:

CMOS-compatible fabrication of room-temperature single-electron devices
Vishva Ray, Ramkumar Subramanian, Pradeep Bhadrachalam, Liang-Chieh Ma, Choong-Un Kim, Seong Jin Koh
Nature Nanotechnology
October 2008
Vol.: 3, 603 - 608
DOI: 10.1038/nnano.2008.267




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