El grafeno está cerca de reemplazar al silicio y cobre en chips
En la actualidad, las interconexiones de los procesadores y otros dispositivos electrónicos que usan semiconductores están hechos de cobre, material cuyos límites en cuanto a velocidad de conducción y posibilidades de miniaturización ya se están alcanzando. Por eso los científicos están buscando nuevos materiales para fabricar las interconexiones de los chips que otorguen más velocidad y produzcan menos calor.
Uno de los materiales más prometedores es el grafeno, una lámina de carbono de un átomo de grosor que fue descubierta en el año 2004. Los investigadores en el Instituto Politécnico Rensselaer aseguran haber descubierto un nuevo método para controlar la naturaleza del grafeno, aumentando su potencial para utilizarse en las interconexiones de los microchips.
El grafeno está siendo usado por los investigadores de la Universidad Rice para fabricar un nuevo tipo de memoria que un día podría reemplazar a la memoria flash. Pero antes de que las memorias y otros dispositivos nanoelectrónicos puedan basarse en el grafeno, los investigadores deben encontrar métodos más efectivos de producirlo con las propiedades que necesitan.
Saroj Nayak, investigador del instituto Rensselaer, junto con un investigador asociado, demostraron un nuevo método que puede usarse para controlar la naturaleza del grafeno. Según los investigadores, la naturaleza del grafeno puede controlarse dependiendo del sustrato en el que se monta, el cual determina sus propiedades conductivas.
Los resultados basados en simulaciones de mecánica cuántica a gran escala muestran que el grafeno depositado en una superficie tratada con oxígeno le otorga propiedades de semiconductor, mientras que si se lo deposita sobre una superficie tratada con hidrógeno, exhibe propiedades metálicas. Este es un descubrimiento clave, según los investigadores, debido a que cuando un lote de grafeno es producido por métodos convencionales, parte del lote tiene propiedades semiconductoras y otra parte tiene propiedades metálicas. Los investigadores señalan que usando métodos convencionales resultaría imposible extraer una sola de las dos formas resultantes, y los dispositivos basados en este material deben tener sólo una forma para poder funcionar.
La razón por la que los investigadores están realizando tantos esfuerzos para descubrir mejores métodos para producir el grafeno es que esta sustancia podría un día reemplazar al silicio y al cobre como los materiales básicos de todo circuito electrónico en miniatura. La principal virtud del grafeno la constituyen sus propiedades conductivas, ya que a una temperatura normal, los electrones pueden pasar a través suyo a una velocidad cercana a la de la luz, con una mínima resistencia. Es por eso que las interconexiones hechas con grafeno producirían mucho menos calor en los chips que las interconexiones de cobre.
