Dos ingenieros de la Universidad de Stanford desarrollaron un tipo de nanotecnología que puede ser utilizada para producir en masa semiconductores mucho más rápidos que los chips actuales y con menos uso de energía.

La clave: transistores de nanotubos de carbono funcionales.

Philip Wong y Subhasish Mitra dicen que su método aún necesita perfeccionarse, pero que podría conducir a la generación de sistemas electrónicos digitales 13 veces más rápidos con el mismo consumo de energía que los actuales, o que funcionan a la misma velocidad pero utilizan 13 veces menos electricidad.

"Si actualmente la vida de la batería es de dos horas, puedes realizar la misma cantidad de trabajo con mayor velocidad y duración de la batería", indicó Mitra.

Esta aplicación resuelve un problema que aqueja a la industria de la computadoras: con el objetivo de seguir aumentando la capacidad al dramático ritmo registrado hasta ahora, los fabricantes tendrán que sustituir los transistores actuales con otra cosa. De lo contrario, los chips se derritirán debido al calor producido por la enorme cantidad de transistores.

Muchos científicos creen que el nanotubo de carbono será próximamente el producto fundamental de la industria de las computadoras. Los nanotubos de carbono son cilindros semiconductores hechos de carbono con un diámetro de cerca de 1.5 nanómetros, es decir, cerca de un millón de veces más delgado que un cabello.

El método de fabricación es compatible con el utilizado por la industria computacional, donde cientos de chips de silicio son fabricados en forma paralela en una hoja, o wafer, más grande para mantener un costo bajo.

"Hemos encontrado la manera de generar nanotubos en la escala total del wafer", indicó Mitra. Se ha utilizado silicio debido a que la industria ha invertido miles de millones de dólares en ese material. Pero los nanotubos no pueden generarse directamente del silicio.

"Generar nanotubos en wafer de silicio es muy difícil", mencionó

Mitra. "Realmente parecen espaguetis; están todos revueltos. Pero si generas nanotubos de carbono en cuarzo, crecen junto con la orientación de los cristales de cuarzo". De esa manera, los científicos obtuvieron nanotubos de carbono orientados paralelamente unos con otros. Mitra dijo que la estructura no es perfecta pero es suficientemente buena.

En un segundo paso, los científicos transfirieron los nanotubos de carbono del cuarzo al wafer de silicio.

En el wafer de silicio, se conectaron los nanotubos a los electrodos para crear transistores y compuertas lógicas. Las compuertas lógicas fueron diseñadas de tal manera que compensan cualquier crecimiento errático de los nanotubos.

Los científicos fabricaron aproximadamente 200 chips, cada uno con cerca de mil transistores en la superficie, con una densidad de cerca de 10 nanotubos por micrometro y mostraron que cerca de 99% de los transistores fueron funcionales.

Sin embargo, es necesario que la densidad sea mucho más alta para competir con la tecnología actual.

Mitra señaló que podrían lograr eso con múltiples transferencias del wafer de cuarzo al wafer de silicio.

Otro problema que necesitan resolver los científicos es que no todos los nanotubos de carbono se convertirán en semiconductores. Algunos se convertirán en material metálico y atraerán electricidad, lo que hará que el circuito lógico sea más pequeño. "Estamos tratando de optimizar el proceso y diseño con el objetivo de crear circuitos que puedan soportar nanotubos de carbono metálicos", dijo Mitra. (Traducción: Gabriela Cornejo)

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