Científicos crearon el transistor más pequeño del mundo

Un grupo de científicos de las universidades de California, Berkeley, Texas y Stanford creó con éxito el transistor más pequeño del mundo, produciendo conexiones y desconexiones con una compuerta de transistor de apenas 1 nanómetro. Para darte una idea de lo que esto significa, un cabello mide unos 80.000 a 100.000 nanómetros de anchura.

Un transistor es un dispositivo electromecánico que sirve para potenciar y amplificar la energía de cualquier objeto eléctrico o electrónico, principalmente aquellos que usas en tu vida cotidiana como electrodomésticos, computadoras, móviles, automóviles, relojes, entre otros. Dicho esto, el tamaño de los transistores es parte importante de la evolución de las tecnologías computarizadas. A menor tamaño de los transistores, es más fácil insertarlos en un chip, y más rápido y más eficiente es el funcionamiento tu procesador. Por ello, es todo un logro haber llegado al tamaño referido.

Por años, la industria de la computación ha sido gobernada por la ‘ley de Moore’ que indica que el número de transistores en un circuito semiconductor se duplicará cada dos años. Actualmente, ya se vienen usando tecnologías de 14 nanómetros, y se espera que semiconductores de 10 nanómetros salgan en el 2017 o 2018 (la línea Cannonlake de Intel), según indica el portal The Verge.

Mirando al futuro, no obstante, la ley de Moore empieza a verse cuestionada. Si bien el nodo de 7 nanómetros se puede producir con silicio —material que usan los transistores convencionales, léase, más grandes–, luego de atravesar aquel umbral vienen los problemas. En un espacio aun más reducido, los transistores de silicio se vuelven tan apiñados que los electrones experimentan un efecto túnel (quantum tunneling). Esto, a su vez, consiste en un efecto por el que –en lugar de seguir el circuito lógico— los electrones empiezan a saltar de un lado a otro, haciendo imposible que los transistores se apaguen.

Mientras que la firma Intel originalmente anunció que podría explorar otros materiales para producir 7 nanómetros semiconductores y más allá, el equipo investigador del Laboratorio Berkeley se le adelantó a la firma usando nanotubos de carbono y disulfuro de molibdeno (MoS₂) para crear un transistor aún menor que lo proyectado. El MoS₂ funciona como el semiconductor, con un nanotubo de carbono hueco operando como la compuerta que controla el flujo de electrones.

^{De izq. a der., de arriba a abajo: la estructura de un transistor, una microfotografía de la puerta, una microfotografía de todo el transistor, una microfotografía del corte, y la distribución de los elementos del transistor en un corte.} 

La investigación y avances sobre este nuevo transistor están en etapas muy tempranas. Los técnicos del Laboratorio de Berkeley todavía deben desarrollar un método viable para la producción masiva de los mismos, que incluye además desarrollar un chip que pueda contenerlos. Si se le ve desde el lado teórico, sin embargo, los resultados de este trabajo son importantísimos: los nuevos materiales permitirían hacer transistores de tamaño aún más pequeños, con poder y eficiencia incrementados para las computadoras del futuro.

Los intentos de mejorar y optimizar el funcionamiento de transistores son constantes. El mes pasado, por primera vez, un grupo de científicos de la Universidad de Wisconsin, Estados Unidos, construyó un transistor de nanotubos de carbono que pueden operar con casi el doble de rapidez que sus homólogos de silicio.

Daniel Meza

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