O transistor é capaz de alternar entre cargas positivas e negativas a velocidades de nanossegundos, mantendo seu desempenho mesmo após 100 bilhões de trocas.
Duas camadas ultrafinas de nitreto de boro deslizam uma sobre a outra com aplicação de um campo elétrico | Imagem: P. Fraundorf (MU)
Cientistas do MIT anunciaram um avanço na eletrônica com a criação de um transistor usando um material ferroelétrico ultrafino. O projeto, cujos resultados foram publicados recentemene na revista Science, liderado pelos físicos Pablo Jarillo-Herrero e Raymond Ashoori, indica que este transistor pode ter um efeito significativo na tecnologia atual.
O material é composto por camadas finas de nitreto de boro, organizadas em uma configuração nova. “Então o milagre é que, ao deslizar as duas camadas alguns angstroms, você acaba com eletrônicos radicalmente diferentes”, diz Ashoori. Esse arranjo permite que o transistor troque cargas rapidamente e mantenha seu funcionamento após 100 bilhões de trocas. A espessura do material possibilita uma maior densidade de armazenamento e uma eficiência melhor. “Ultrafino é igual a voltagens ultrabaixas”, acrescenta Ashoori.
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Embora os testes tenham sido realizados com um único transistor, os resultados mostram que suas capacidades atendem ou superam produtos produzidos com convencionais da indústria. Pablo Jarillo-Herrero observa: “No meu laboratório, fazemos principalmente física fundamental. Este é um dos primeiros, e talvez mais significativos, exemplos de como a ciência básica levou a algo que pode ter um grande impacto nas aplicações.”
A equipe enfrenta desafios na produção em larga escala do material. “Se as pessoas pudessem cultivar esses materiais na escala de wafer, poderíamos criar muitos, muitos mais”, afirma Kenji Yasuda. O projeto recebeu apoio de várias instituições e fundos de pesquisa, incluindo o Escritório de Pesquisa do Exército dos EUA e a Fundação Nacional de Ciências dos EUA.
O desenvolvimento deste material pode levar a inovações na eletrônica. Kenji Yasuda destaca que “há muita física interessante por trás disso” que pode ser explorada. A equipe continua a investigar novas possibilidades e aplicações, enquanto questões sobre o funcionamento do material e alternativas para sua ativação ainda são estudadas.