Científicos diseñan aislante molecular para construir chips más pequeños

Actualizado a las 07/06/2018 - 08:59

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WASHINGTON, 6 jun (Xinhua) -- Un equipo de investigación internacional integrado por científicos de Dinamarca, China y Estados Unidos desarrolló la primera molécula aislante que es más eficaz que una barrera de vacío, la cual puede volver más pequeños y poderosos los chips de computación.

En un estudio publicado hoy en la revista Nature, los investigadores reportaron su diseño de una molécula basada en silicio en extremo rígida y de longitud menor a un nanómetro que puede bloquear la conducción de túnel a nanoescala.

El fenómeno de "efecto túnel" de la mecánica cuántica es el mayor desafío cuando la brecha entre dos electrodos de metal se estrecha hasta un punto en el que los electrones ya no son contenidos por sus barreras, lo que causa pérdida de corriente. Es un obstáculo que impide elaborar transistores más pequeños, según los investigadores.

"Nuestra estrategia molecular representa un nuevo principio de diseño para los dispositivos clásicos, con el potencial de apoyar la constante miniaturización en el corto plazo", dijo Latha Venkataraman, ingeniera física de la Universidad de Columbia y coautora del artículo que dirige el laboratorio en el que el investigador Li Haixing realizó los experimentos del proyecto.

La síntesis molecular fue realizada en un laboratorio del Departamento de Química de la Universidad de Columbia, en asociación con el equipo de Xiao Shengxiong de la Universidad Normal de Shanghai.

La molécula sintética que diseñaron exhibe una firma de interferencia destructiva integral que conduce a la total cancelación de la probabilidad de efecto túnel, según el autor principal del artículo Marc Garner, químico del Laboratorio Solomon de la Universidad de Copenhague que manejó la parte teórica.

La interferencia cuántica destructiva ocurre cuando los picos y valles de dos ondas son colocadas exactamente fuera de fase, de modo que pueden anular la oscilación.

De acuerdo con los investigadores, las ondas electrónicas pueden considerarse análogas a las ondas de sonido que fluyen a través de barreras, como cuando "atraviesan" las paredes. Las propiedades únicas exhibidas por la molécula del equipo mitigan el efecto túnel sin necesitar, en esta analogía, una pared más gruesa.

Su estrategia basada en silicio también presenta una solución potencialmente más lista para la industria, dado que este aislante es compatible con los actuales estándares industriales.