Los microprocesadores basados en materiales atómicamente delgados prometen la evolución de los procesadores tradicionales, así como las nuevas aplicaciones en el campo de la electrónica flexible. Ahora, un equipo de investigación de TU Wien dirigido por Thomas Müller ha hecho un gran avance en este campo como parte deun proyecto de investigación en curso
Los materiales bidimensionales, o materiales 2D para abreviar, son extremadamente versátiles, aunque, o a menudo más precisamente porque están formados por una o unas pocas capas de átomos. El grafeno es el material 2D más conocido.El disulfuro de molibdeno una capa que consiste en átomos de molibdeno y azufre de tres átomos de espesor también se incluye en esta categoría, aunque, a diferencia del grafeno, tiene propiedades semiconductoras. Con su equipo, el Dr. Thomas Mueller del Instituto de Fotónica de TU Wien está realizandoinvestigación en materiales 2D, viéndolos como una alternativa prometedora para la producción futura de microprocesadores y otros circuitos integrados.
El todo y la suma de sus partes
Los microprocesadores son un componente indispensable y omnipresente en el mundo moderno. Sin su desarrollo continuo, muchas de las cosas que damos por sentado en estos días, como computadoras, teléfonos móviles e Internet, no serían posibles en absoluto. Sin embargo, aunqueEl silicio siempre se ha utilizado en la producción de microprocesadores, ahora se acerca lenta pero seguramente a sus límites físicos. Los materiales 2D, incluido el disulfuro de molibdeno, se muestran prometedores como posibles reemplazos. Aunque la investigación de transistores individuales, los componentes más básicos de cada digitalel circuito de materiales 2D ha estado en marcha desde que se descubrió el grafeno en 2004, el éxito en la creación de estructuras más complejas ha sido muy limitado. Hasta la fecha, solo ha sido posible producir componentes digitales individuales usando unos pocos transistores.Para lograr un microprocesador que funcione de forma independiente, sin embargo, se requieren circuitos mucho más complejos que, además, también necesitaninteractuar sin problemas.
Thomas Mueller y su equipo ahora han logrado lograr esto por primera vez. El resultado es un microprocesador de 1 bit que consta de 115 transistores sobre una superficie de alrededor de 0.6 mm2 que puede ejecutar programas simples ".Por supuesto, parece modesto en comparación con los estándares de la industria basados en el silicio, esto sigue siendo un gran avance dentro de este campo de investigación. Ahora que tenemos una prueba de concepto, en principio no hay razón para que no se puedan realizar más desarrollos ".dice Stefan Wachter, un estudiante de doctorado en el grupo de investigación del Dr. Mueller. Sin embargo, no fue solo la elección del material lo que resultó en el éxito del proyecto de investigación. "También consideramos cuidadosamente las dimensiones de los transistores individuales", explica Mueller"Las relaciones exactas entre las geometrías de transistores dentro de un componente de circuito básico son un factor crítico para poder crear y conectar en cascada unidades más complejas".
perspectivas futuras
No hace falta decir que se necesitarán circuitos mucho más potentes y complejos con miles o incluso millones de transistores para que esta tecnología tenga una aplicación práctica. La reproducibilidad continúa siendo uno de los mayores desafíos que se enfrentan actualmente en este campo de investigación.con el rendimiento en la producción de los transistores utilizados. Después de todo, tanto la producción de materiales 2D en primer lugar como los métodos para procesarlos aún están en las primeras etapas ". A medida que nuestros circuitos se hicieron más o menosa mano en el laboratorio, estos diseños complejos están, por supuesto, mucho más allá de nuestra capacidad. Cada uno de los transistores tiene que funcionar según lo planeado para que el procesador funcione como un todo ", explica Mueller, haciendo hincapié en las enormes demandas impuestas aelectrónica de vanguardia. Sin embargo, los investigadores están convencidos de que los métodos industriales podrían abrir nuevos campos de aplicación para esta tecnología en los próximos años.ejemplo podría ser electrónica flexible, que se requiere para sensores médicos y pantallas flexibles.En este caso, los materiales 2D son mucho más adecuados que el silicio tradicionalmente usado debido a su flexibilidad mecánica significativamente mayor.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Viena, TU Viena . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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