Também para os transistores, esqueça os recordes

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/03/2026

Parece tudo azul quando os transistores 2D são testados em laboratório, mas os resultados são inflados pela plataforma de teste.
[Imagem: Victoria M. Ravel et al. - 10.1021/acsnano.5c19797]

Recordes de transistores em laboratório

Há poucos dias, vimos como recordes de eficiência não são suficientes para viabilizar células solares inovadoras.

Um fenômeno similar acomete também o campo dos transistores, a unidade básica de toda a nossa tecnologia eletrônica e informática.

Desde o advento dos materiais de van der Waals, ou materiais monoatômicos, como o grafeno, a molibdenita e tantos outros, inúmeras pesquisas e protótipos têm demonstrado a criação de transistores mais eficientes, que poderiam funcionar como complementares ou mesmo como sucessores dos atuais transistores de silício.

Acontece que essas demonstrações de laboratório têm-se baseado em plataformas de testes que sofrem de uma deficiência intrínseca, um fenômeno conhecido como "gatilhamento de contato". E agora pesquisadores demonstraram que essa arquitetura infla artificialmente o desempenho dos transistores 2D. Em outras palavras, os transistores 2D não são tão bons quanto os testes têm-nos feito acreditar.

Essa plataforma de teste é muito adequada para os laboratórios, porque simplifica todo o processo, incluindo a fabricação dos protótipos de transistores. Mas ela nem sequer é compatível com os processos produtivos usados na indústria.

"A maioria dos relatórios sobre transistores 2D de alto desempenho utiliza um projeto de dispositivo que não é compatível com as tecnologias comerciais. O que mostramos é que esse projeto altera o funcionamento do transístor de uma forma que pode aumentar significativamente o desempenho. Se você não levar isso em consideração, torna-se muito difícil avaliar de forma justa como esses materiais se comportarão em uma futura tecnologia de transistores," disse o professor Aaron Franklin, da Universidade Duke, nos EUA.

A arquitetura de teste também não é compatível com as técnicas de fabricação industrial.
[Imagem: Victoria M. Ravel et al. - 10.1021/acsnano.5c19797]

Gatilhamento de contato

Para estudar o desempenho dos materiais 2D para a fabricação de transistores, os pesquisadores utilizam uma arquitetura simples de "porta traseira", na qual todos os componentes do transístor são construídos em uma única peça de silício, para facilitar a fabricação e permitir experimentação rápida. Nessa configuração, um semicondutor 2D ultrafino, como o dissulfeto de molibdênio (MoS₂), fica entre dois eletrodos de contato metálicos que conduzem corrente através do semicondutor. O fluxo de corrente é ligado ou desligado usando o substrato de silício como controle de porta.

No entanto, a porta não modula apenas o canal do semicondutor 2D; na arquitetura de porta traseira, ela também influencia a porção do semicondutor que está abaixo dos contatos metálicos. É isso que cria o fenômeno do gatilhamento de contato, um efeito que amplifica o desempenho do transístor ao reduzir a resistência de contato por meio da porta.

"Amplificar o desempenho parece uma boa ideia," comentou Franklin. "Mas, embora essa arquitetura seja ótima para testes básicos em laboratório, ela apresenta limitações físicas, como velocidade e fuga de corrente, que impedem seu uso em uma tecnologia de dispositivos reais."

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