Ingenieros del MIT «cultivan» transistores 2D sobre obleas de chips

Cuando la tecnología avanza nos sorprende de lo que somos capaces con ella, pero como ya sabrás, estamos llegando al límite del silicio. Aun así, tenemos que crear chips más potentes y densos para continuar avanzando y aquí hay que buscar alternativas. Es por ello, que los ingenieros del MIT han demostrado una novedosa metodología que les permite "cultivar" transistores con capas de material 2D ultrafinas, permitiendo aumentar su densidad.

Lo mucho que avancen los procesadores y gráficas en cuestión de rendimiento y eficiencia está ligado al proceso o nodo de fabricación. Ya hemos visto como incluyen los procesos a un menor número de nanómetros y precisamente tenemos de ejemplos las últimas generaciones de CPU y GPU. El problema es que llega un punto donde reducir el número de nanómetros es muy costoso en cuestión de tiempo y dinero invertido. Es por ello que se han de buscar alternativas que permitan aumentar la densidad de los transistores y poder hacer chips más potentes y pequeños.

El año pasado vimos que un grupo de investigadores logró usar un microondas para solventar un problema de los 2 nm. Ese método resultó ser útil para poder crear transistores apilados en capas y poder aumentar así la densidad. Al fin y al cabo, eso es lo mismo que buscan unos ingenieros del MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts), los cuales aseguran que pueden aumentar la densidad de los transistores haciendo crecer capas de material 2D que se pueden apilar. En concreto aseguran que pueden "cultivar" capas de TMD (dicalcogenuro metálico de transición) sobre una oblea CMOS de silicio.

Este ha sido un proceso realmente difícil, pues se necesitan temperaturas de más de 600 grados y los transistores pueden romperse al subir de 400 grados. Por ello, los ingenieros del MIT han usado un proceso a baja temperatura que no daña el chip y este ha permitido integrar transistores 2D sobre una oblea de silicio. Con este nuevo método son capaces de producir una capa lisa y uniforme que ocupa toda la superficie de una oblea de 20 cm.

Este método es mucho más rápido y no daña el chip

Las capas de materiales 2D sobre un chip no son una novedad, pues en el pasado ya se creaban para luego ser implementadas en el chip. Este nuevo proceso del MIT es mucho más rápido, haciendo que se reduzca el tiempo de más de un día a menos de una hora. Según ha dicho Jiadi Zhu, estudiante de postgrado de ingeniería eléctrica y coautor de este estudio, la técnica permite apilar muchas capas de materiales 2D sobre los chips, efectivamente aumentando la densidad.

Para lograr ese proceso a baja temperatura y no provocar daños a los chips, han usado películas finas de disulfuro de molibdeno junto a un nuevo horno. Según los ingenieros del MIT, este material es flexible y transparente, haciéndolo ideal para ser un transistor semiconductor. Está compuesto por un átomo de molibdeno junto a dos átomos de sulfuro, lo que le da un grosor ínfimo. El nuevo horno permite que descomponer el material y hacer que empiece a crecer encima de la superficie de la oblea. Esta nueva técnica abre un mundo de posibilidades y además es más eficaz.

En un futuro, los ingenieros del MIT quieren ir más allá y apilar muchas capas de transistores 2D en superficies textiles o papel, pudiendo tener semiconductores en nuestra ropa y libros.