La electrónica móvil podría ser extraordinariamente veloz gracias al transistor de efecto de campo 2D

En Berkeley han combinado grafeno con otros dos materiales de última generación para crear el primer transistor de efecto de campo 2D del mundo.

Un transistor de efecto de campo FET es un transistor unipolar y ubicuo entre los dispositivos electrónicos personales modernos.

Aprovecha un campo eléctrico para controlar cómo los portadores de carga (electrones y huecos) operan.

Esto es opuesto a los transistores convencionales que se basan en conductores metálicos pequeños colocados en una oblea de silicio.

Un FET tiene tres componentes principales: la fuente (de donde los electrones vienen), un drenaje (a donde los electrones van) y una puerta (que actúa como un interruptor de encendido y apagado para el transistor, su posición depende del voltaje aplicado).

El problema con la generación actual de FET es que los defectos en las estructuras cristalinas de estos tres componentes causan interferencia en el movimiento de los electrones, la cual aumenta a medida que suben los voltajes.

El nuevo dispositivo de Berkeley Lab es de sólo seis capas atómicas de espesor, de ahí la nomenclatura 2D, y aprovecha el grafeno como puerta, fuente y drenaje; así como el nitruro de boro hexagonal (h-BN) como un aislante y molibdenita (disulfuro de molibdeno) como el canal.

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Las fuerzas de Van der Waals mantienen las seis capas juntas.

Dado que cada capa se genera de forma individual y luego se coloca sobre la subestructura, los investigadores fueron capaces de reducir al mínimo los defectos estructurales a nivel molecular.

Se obtiene una estructura en la que está bien definido el espesor de cada componente sin ninguna rugosidad de la superficie, ni siquiera a nivel atómico.

El FET 2D ya se ha mostrado prometedor como un súper transistor, dada su capacidad para mover rápidamente su puerta (encender y apagar) y una movilidad de electrones inmutable (qué tan bien los electrones se mueven de la fuente al drenaje) con voltajes elevados.

Esto podría conducir a una nueva generación de chips CMOS ridículamente rápidos que podría impulsar la velocidad de procesamiento de la electrónica móvil en varios órdenes de magnitud.

Fuente: Gizmodo