Investigadores del MIT han presentado transistores a escala nanométrica que podrían revolucionar el futuro de la electrónica eficiente. Construidos con una estructura única de nanohilos en 3D, estos transistores superan a los modelos tradicionales basados en silicio, al operar a una escala mucho menor. A medida que los transistores de silicio enfrentan limitaciones críticas para su miniaturización, el diseño del MIT abre el camino hacia componentes electrónicos más rápidos, frescos y compactos.
El diseño utiliza transistores de efecto de campo de nanohilos verticales (VNFETs), que gestionan el flujo de electrones orientando la estructura de forma vertical en lugar del esquema horizontal convencional. Esta configuración evita varias limitaciones asociadas con los transistores horizontales, que encuentran barreras físicas para seguir reduciendo su tamaño.
Aprovechando la estructura 3D, los VNFETs del MIT minimizan la producción de calor y la fuga de energía, desafíos comunes en circuitos densamente empaquetados donde los transistores de silicio suelen tener dificultades. Además, la posibilidad de apilar capas de estos transistores 3D permite una mayor densidad de computación, lo que apoya las demandas de la computación de alto rendimiento y las tecnologías impulsadas por datos.
Yanjie Shao, un investigador postdoctoral del MIT y autor principal de un estudio sobre los nuevos transistores, afirma: “Esta es una tecnología con el potencial de reemplazar al silicio, por lo que podría usarse para todas las funciones que actualmente tiene el silicio, pero con una eficiencia energética mucho mayor”.
Uno de los principales beneficios del enfoque del MIT radica en la adaptabilidad de estos VNFETs, que utilizan materiales semiconductores alternativos al silicio. Esta elección permite una mayor conductividad a escalas más pequeñas, manteniendo la eficiencia y reduciendo el consumo de energía. El cambio del silicio ayuda a resolver problemas como el túnel cuántico, donde los electrones se filtran involuntariamente a través de las barreras en transistores de silicio de tamaño nanométrico, lo que permite operaciones más fiables y estables.
Estos transistores a escala nanométrica llegan en un momento en que la industria de semiconductores busca superar las limitaciones de la Ley de Moore, que sugiere que el número de transistores en un circuito integrado se duplica aproximadamente cada dos años. Con los transistores de silicio alcanzando sus límites teóricos, nuevos materiales y diseños como los VNFETs representan una dirección prometedora para sostener el progreso tecnológico. Si se comercializan con éxito, estos transistores podrían impactar diversas industrias, desde teléfonos inteligentes y computadoras hasta centros de datos a gran escala y aplicaciones de inteligencia artificial que requieren alto poder de procesamiento.
Actualmente, los VNFETs están en fase experimental, pero el trabajo del MIT muestra un claro potencial para transformar el mundo de la electrónica, permitiendo dispositivos más pequeños, rápidos y energéticamente eficientes.
