Olvida en grafeno, el siliceno es el futuro
Cuando todavía estábamos maravillándonos de las bondades del grafeno, en la Universidad de Texas empiezan a trabajar con el siliceno. Se trata de un material bidimensional hecho de silicio pero similar al grafeno. Según cuentan en Tendencias de la ingeniería, se trata de un material difícil de producir y manejar, pero con el que se podrían fabricar componentes informático mucho más pequeños, eficientes y rápidos.
Este material tiene una capa de un átomo de espesor y muy buenas propiedades eléctricas, pero hasta ahora había sido muy difícil producirlo y trabajar con él.
Deji Akinwande, profesor ayudante en el Departamento de Ingeniería Eléctrica y Computación de Cockrell, y su equipo, incluyendo el investigador principal, Li Tao, resolvieron uno de los principales desafíos que rodean al siliceno al demostrar que se pueden hacer con él transistores, dispositivos semiconductores utilizados para amplificar y conmutar señales electrónicas y corriente eléctrica.
Durante mucho tiempo se ha hablado de las posibilidades del grafeno y muchas empresas trabajan a fondo para encontrar una manera sencilla de sintetizarlo. El equipo de Akinwande ha conseguido crear los primeros semiconductores de este material. Durante años sintetizar este material no era más que una teoría. Pero una vez que avanzaron las investigaciones del grafeno estos invesitigadores especularon con la posibilidad de que los átomos de silicio se comportaran de una forma similar.
Akinwande, que también trabaja en transistores de grafeno, considera valiosa la relación del siliceno con el silicio sobre todo debido a que los fabricantes de chips ya saben cómo trabajar con el silicio.
“Aparte de la introducción de un nuevo participante en el campo de juego de los materiales bidimensionales, el siliceno, con su estrecha afinidad química con el silicio, sugiere una oportunidad para la industria de los semiconductores”, explica Akinwande en la nota de prensa de la universidad. “El gran avance aquí es la producción y fabricación por primera vez de dispositivos de siliceno de manera eficiente, a baja temperatura.”Pese a todo el siliceno presenta un gran inconveniente y es que necesita un entorno libre de oxígeno para evitar su destrucción. Para evitar estos problemas, Akinwande se asoció con Alessandro Molle, del Instituto de Microelectrónica y Microsistemas de Agrate Brianza (Italia), para desarrollar un nuevo método de fabricación del siliceno que redujera su exposición al aire.
Para empezar, los investigadores dejaron que un vapor caliente de átomos de silicio se condensara sobre un bloque cristalino de plata en una cámara de vacío. Formaron entonces una hoja de siliceno sobre una capa delgada de plata y añadieron una capa de nanómetros de espesor de alúmina (óxido de aluminio) en la parte superior.
Gracias a estas capas de protección, el equipo pudo pelarlo con seguridad de su base y transferirlo con la plata hacia arriba a un sustrato de silicio oxidado, consiguieron raspar suavemente algo de la plata para dejar solamente dos islas de metal en forma de electrodos, con una tira de siliceno entre ellos. En el corto plazo, Akinwande seguirá investigando nuevas estructuras y métodos para crear siliceno.
El siliceno podría ser el secreto de procesadores aún más potentes
Hasta ahora era un material casi relegado a los laboratorios, pero un ingeniero informático de la Universidad de Texas llamado Deji Akinwande ha descubierto una forma de hacer que el siliceno pueda formar parte de los primeros transistores fabricados de cara a aprovechar sus interesantes propiedades.
Este material, que según la Wikipedia es un alótropo bidimensional del silicio -similar al grafeno-, destaca por sus propiedades eléctricas. El funcionamiento del siliceno en circuitos electrónicos podría ser la base de procesadores mucho más veloces que los existentes hasta ahora.
Al contrario que el grafeno, el siliceno no surge de forma natural, y tiene que ser fabricado artificialmente en un laboratorio. Su producción es tremendamente compleja por el momento, y hasta ahora solo un algunos grupos de investigación han conseguido fabricarlo recientemente. Las dificultades no terminan ahí, ya que el siliceno es un material inestable que hace complicado trabajar con él.
Akinwande logró solucionar ese problema produciendo siliceno sobre una delgada película de plata cubierta con óxido de aluminio. El proceso continúa hasta lograr crear un transistor que es estable en condiciones de vacío. Aunque de momento el proceso no es práctico a nivel comercial, las prestaciones del resultado hacen que éste sea un primer paso interesante hacia posibles futuras aplicaciones reales.
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