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Eletrônica de diamante para foguetes e motores de carros

Eletrônica de diamante para foguetes e motores de carros
Os novos semicondutores são híbridos de diamante e materiais monoatômicos. [Imagem: Zongyou Yin et al. - 10.1126/sciadv.aau0480]

Semicondutores de diamante

Componentes eletrônicos de diamante superam em eficiência e em durabilidade os melhores componentes disponíveis hoje, sobretudo em ambientes de alta radiação e temperatura, o que inclui foguetes, naves espaciais e motores de carros.

"O diamante é o material perfeito para ser usado em transistores que precisam suportar o bombardeio de raios cósmicos no espaço ou o calor extremo dentro do motor de um carro, em termos de desempenho e durabilidade," reforçou o professor Zongyou Yin, da Universidade Nacional Australiana, cuja equipe acaba de criar uma nova versão desses semicondutores.

Essas aplicações são atualmente dominadas pela tecnologia baseada em compostos semicondutores como o carbeto de silício (SiC) e o nitreto de gálio (GaN), mas que apresentam limitações de desempenho quando o ambiente fica inóspito demais.

"O diamante, em contraste com o carbeto de silício e o nitreto de gálio, é um material muito superior para se usar em transistores para essas finalidades," disse Yin.

Transistores de diamante

Uma das vantagens da técnica apresentada é que a equipe australiana partiu de películas ultrafinas de diamantes já vendidas comercialmente. Eles então modificaram as superfícies, assim como se faz em uma pastilha de silício, para entalhar os transistores.

As modificações incluíram o crescimento de uma camada de átomos de hidrogênio e várias camadas de óxido de molibdênio hidrogenado, o que torna o novo componente um híbrido de diamante e molibdenita.

Os transistores de diamante apresentados pela equipe ainda estão no estágio de prova de conceito, e serão necessários alguns anos para que eles sejam utilizados para compor chips completos.

"Nós prevemos que poderemos ter a tecnologia de transístor de diamante pronta para fabricação em grande escala dentro de três a cinco anos, o que estabeleceria a base para o desenvolvimento rumo ao mercado comercial," disse o pesquisador.

Bibliografia:

Enhanced transport in transistor by tuning transition-metal oxide electronic states interfaced with diamond
Zongyou Yin, Moshe Tordjman, Youngtack Lee, Alon Vardi, Rafi Kalish, Jesús A. del Alamo
Science Advances
Vol.: 4, no. 9, eaau0480
DOI: 10.1126/sciadv.aau0480




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