Cientistas australianos criaram um transístor atômico, totalmente funcional, e fabricado com uma precisão inédita.
© Nature (potencial em função da posição dos eletrodos dopados)
O transístor miniaturizado consiste em um único átomo de fósforo colocado sobre um cristal de silício com poucos átomos de largura.
Nas extremidades da pastilha de silício são colocados os eletrodos e a porta de controle, tudo em escala atômica.
Todo o conjunto estando em escala atômica significa que o novo componente é tão importante para a computação quântica quanto para a computação eletrônica tradicional.
Já foram criados diversos tipos de transistores atômicos antes, mas todos dependiam de uma certa dose de acaso durante os experimentos, já que a manipulação de átomos individuais é muito difícil. Isso significa que, nos experimentos anteriores, os cientistas tinham que construir inúmeros dispositivos, até encontrar um que funcionasse.
"Mas esse componente é perfeito," garante a Dra. Michelle Simmons, da Universidade de Nova Gales do Sul, na Austrália. "Esta é a primeira vez que se demonstrou o controle de um átomo individual sobre um substrato com esse nível de precisão.
Depois que o transístor fica pronto, sob o microscópio eletrônico, "é possível ver até as minúsculas marcas escavadas na sua superfície," garante o Dr. Martin Fuechsle, coautor do trabalho.
É nessas saliências que os eletrodos são colocados, para que a tensão seja fornecida e o transístor funcione. Estas estruturas são fabricadas por uma espécie de litografia, a técnica padrão usada pela indústria eletrônica.
O grupo provou que é realmente possível posicionar um átomo de fósforo num ambiente de silício juntamente com as portas de controle.
O transístor atômico apresentou características eletrônicas que confirmam uma previsão surpreendente, de que a Lei de Ohm funciona em escala atômica.
Se o atual ritmo de miniaturização se mantiver, os transistores deverão atingir a escala atômica por volta de 2020.
Enquanto os chips mais modernos no mercado possuem transistores de 32 nanômetros, o átomo de fósforo usado neste transístor atômico mede 0,1 nanômetro.
Embora o protótipo de um transístor atômico agora já esteja pronto, sua construção depende de aparatos como o microscópio de força atômica, o que significa que a técnica ainda não é totalmente adequada para a fabricação de componentes eletrônicos em larga escala. E, para funcionar, ele deve ser mantido a uma temperatura de -196 ºC.
Mas talvez esta seja uma das primeiras demonstrações de uma das grandes promessas da nanotecnologia, a de que é possível manipular átomos para construir dispositivos úteis.
O transístor atômico também pode representar a fronteira final da eletrônica como a conhecemos, a partir de onde já se entra no reino da spintrônica e da computação quântica.
Fonte: Nature Nanotechnology
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