Materiais 2D Ultra-Finos Abrem Caminho para Transistores de Próxima Geração

Materiais bidimensionais podem ser usados para criar transistores menores e de alto desempenho do que os feitos tradicionalmente de silício, de acordo com o Professor Saptarshi Das da Faculdade de Engenharia da Penn State. Ele e sua equipe realizaram testes para determinar a viabilidade tecnológica de transistores feitos de materiais 2D.

"Vivemos em um mundo digital e conectado impulsionado por dados", disse Das. "Big data requer armazenamento e poder de processamento aumentados. Se você quer armazenar ou processar mais dados, precisa utilizar cada vez mais transistores." Em outras palavras, à medida que a tecnologia moderna continua ficando mais compacta, os transistores também devem ficar.

O silício, o material 3D que tem sido usado para fabricar transistores por seis décadas, não pode ser produzido menor, de acordo com Das, o que torna seu uso em transistores cada vez mais desafiador. No entanto, estudos de pesquisa anteriores determinaram que materiais 2D, como alternativa, podem ser fabricados 10 vezes mais finos que a tecnologia de silício atualmente em prática.

Em seu estudo, os pesquisadores cresceram dissulfeto de molibdênio e dissulfeto de tungstênio em monocamada usando uma técnica de deposição química de vapor orgânica metálica obtida do 2D Crystal Consortium NSF Materials Innovation Platform (2DCC-MIP) na Penn State.

Para entender como os novos transistores 2D performam, os pesquisadores analisaram medidas estatísticas vistas em relação à tensão de limiar, inclinação sublimiar, razão entre corrente máxima e mínima, mobilidade de portadores de efeito de campo, resistência de contato, corrente de acionamento e velocidade de saturação de portadores.

Os testes confirmaram a viabilidade dos novos transistores, provando que a tecnologia pode agora avançar para manufatura e desenvolvimento, de acordo com Das. "Estes novos transistores podem ajudar a tornar a próxima geração de computadores mais rápidos, mais eficientes energeticamente e capazes de suportar mais processamento e armazenamento de dados", disse ele.