(Imagem: Marilyn Chung/Berkeley Lab)

Por mais de uma década, os engenheiros têm tentado reduzir ao máximo o tamanho dos componentes eletrônicos. Eles sabiam que as leis da física havia estabelecido um limite de 5 nanômetros no tamanho das portas dos transistores entre os semicondutores convencionais. Mas, algumas leis são feitas para serem quebradas, ou pelo menos desafiada. E foi isso que uma equipe pesquisa liderada por professores cientista Ali Javey de Berkeley(Berkeley Lab) fez exatamente isso, criando um transistor com apenas 1 nanômetros.

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Para efeitos de comparação, um fio de cabelo humano tem cerca de 50.000 nanômetros de espessura.

“Nós fizemos o menor transistor relatado até o momento”, disse Javey, principal pesquisador do programa Electronic Materials na Divisão de Ciência dos Materiais de Berkeley Lab. “O comprimento da porta é considerado uma dimensão que define o transistor. Nós demonstramos um transistor com 1 nanômetro de porta, o que mostra que, com a escolha dos materiais apropriados, há muito mais espaço para encolher nossos eletrônicos.”

A chave para a criação foi o uso de nanotubos de carbono e dissulfeto de molibdênio (MoS2), um lubrificante de motor vendido em lojas de autopeças. O MoS 2 é parte de uma família de materiais com imenso potencial para aplicações em lasers, LEDs, transistores em nanoescala.

O desenvolvimento poderia ser a chave para manter a previsão do cofundador da Intel, Gordon Moore que certa vez disse que a quantidade de transistores que poderiam ser colocados em uma mesma área dobraria a cada 18 meses mantendo-se o mesmo custo de fabricação.

“A indústria de semicondutores assumiu longa que qualquer porta abaixo de 5 nanômetros não iria funcionar, então qualquer coisa abaixo que não foi sequer considerada”, disse o autor do estudo Sujay Desai, um estudante de graduação no laboratório de Javey. “Esta pesquisa mostra que portões sub-5 nanômetros não devem ser descontados.

Indústria tem se espremendo cada último bit de capacidade de silício. Ao mudar o material do silício para MoS2, podemos fazer um transistor com um portão que é apenas 1 nanômetro de comprimento, e operá-lo como um interruptor. ”

“A indústria de semicondutores assumiu há algum tempo que qualquer porta abaixo de 5 nanômetros não iria funcionar, então qualquer coisa abaixo disso não foi sequer considerada”, disse Sujay Desai, o pesquisador-chefe do projeto. Apesar do sucesso, a equipe reconhece que há um longo caminho a percorrer antes de nós usarmos transistores de 1 nanômetro em nossos computadores e dispositivos móveis.

Por enquanto, trata-se apenas de uma prova de conceito, pois os pesquisadores ainda não embalaram esses transistores em um chip. De qualquer forma, é um passo adiante na continuação da Lei de Moore. O trabalho no laboratório de Berkeley foi financiado principalmente pelo Departamento do programa de ciências básicas da energia.

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2 Comentários

  1. É um bom avanço, mas longe de ser extraordinário, ainda tem todas as etapas de fazer isso pra um chip completo, verificar a compatibilidade dos softwares existentes com um possível nova arquitetura, tornar isso economicamente viável e apos isso tudo, a redução daria margem a apenas mais uns 3 die shrink.

  2. Ótima matéria, fiz estágio em um laboratório de Microeletrônica e conheço de perto os desafios de se desenvolverem transistores menores. O próprio material , o silício, já era um grande impeditivo na diminuição dos Gates de transistores.

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