Fabrican el primer chip de grafeno funcional del mundo
Investigadores de la Universidad Tecnológica de Georgia han alcanzado un hito histórico al desarrollar el primer semiconductor funcional hecho de grafeno, una estructura compuesta por una única hoja de átomos de carbono unidos por los enlaces más fuertes conocidos. Este logro marca un paso significativo en la búsqueda de alternativas al silicio, material predominante en la fabricación de dispositivos electrónicos modernos.
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El equipo, liderado por el profesor de física Walter de Heer, con sede en Atlanta, Georgia, y Tianjin, China, ha superado el principal desafío que ha obstaculizado la investigación del grafeno durante décadas: la “banda prohibida”. Esta propiedad electrónica es esencial para que los semiconductores se enciendan y apaguen, y hasta ahora, no se había encontrado en el grafeno.
La publicación en Nature detalla cómo, tras diez años de investigación, el equipo de Heer logró fabricar un semiconductor de grafeno compatible con los métodos de procesamiento de microelectrónica convencionales, una condición esencial para una alternativa viable al silicio. El grafeno resultante muestra una movilidad 10 veces mayor que la del silicio, lo que significa una conducción de electricidad más eficiente y, por ende, una computación más rápida.
El desafío principal radicaba en convertir el grafeno, que naturalmente es un semimetal, en un semiconductor funcional. Para ello, el equipo utilizó la técnica de dopaje, introduciendo átomos que “donan” electrones al sistema sin dañar las propiedades del material. Estas mediciones revelaron un semiconductor bidimensional con propiedades eléctricas excepcionales, superando a cualquier otro semiconductor 2D actualmente en desarrollo.
El grafeno epitaxial resultante podría representar un cambio de paradigma en la electrónica, ofreciendo la posibilidad de tecnologías completamente nuevas que aprovechen sus propiedades únicas. Destacando aún más, el material permite utilizar las propiedades de onda de la mecánica cuántica de los electrones, un requisito esencial para la computación cuántica. Este avance no solo promete una mejora en la eficiencia y velocidad de la electrónica, sino que también podría allanar el camino hacia una nueva era de la computación cuántica.
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