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Nuevos semiconductores prolongarían la Ley de Moore

El grafeno aparece en todas las investigaciones como el material que permitirá la mayor evolución tecnológica de los próximos años. Sin embargo, aunque se muestra muy eficaz en cuestiones de resistencia y maleabilidad con posibilidad de ser trabajado en grosores de unos pocos átomos, le falta el potencial en la transmisión de energía y por eso no puede ser utilizado como semiconductor en usos de nanoelectrónica, debiendo ser combinado con otros materiales no tan dúctiles.

Investigadores de la Universidad de Manchester creen haber descubierto un nuevo material compuesto de cristales INSE, que pudiendo ser tan finos como el grafeno de pocos átomos de espesor, además permiten su uso como transmisores.

El  nuevo semiconductor llamado seleniuro de indio (InSe) es sólo unos pocos átomos de espesor, de manera similar al grafeno. La investigación fue publicada en la revista Nature Nanotechnology esta semana por investigadores de la Universidad de Manchester y sus colegas de la Universidad de Nottingham .

El grafeno de sólo un átomo de grosor, dispone de unas inmejorables propiedades electrónicas, lo que ha llevado a sugerir y se ha anunciado ampliamente, su uso en circuitos electrónicos futuros. A pesar de las extraordinarias propiedades del grafeno, no tiene lo que se denomina “energy gap” o brecha de energía. Se comporta más como un metal en lugar de un semiconductor normales, frustrando su potencial para aplicaciones de tipo transistor.
La nueva investigación muestra que los cristales INSE se pueden fabricar con sólo unos pocos átomos de espesor, casi tan fino como el grafeno. El InSe ha demostrado tener una calidad electrónica más alta que la del silicio que se utiliza de forma ubicua en la electrónica moderna.
Es importante destacar que, a diferencia de grafeno, pero similar a la silicona, el ultrafino InSe tiene una gran brecha de energía permitiendo a los transistores ser fácilmente conectados y desconectados, propio de dispositivos electrónicos de última generación súper rápidos.

“Como el grafeno, InSe ofrece un cuerpo delgado por naturaleza, lo que permite el escalado a las verdaderas dimensiones nanométricas. Al igual que en el silicio, InSe es un material muy bueno para semiconductores”
Sir Andre Geim, uno de los autores del estudio.

Los investigadores de Manchester tuvieron que superar un problema importante para crear dispositivos INSE de alta calidad. Al ser tan delgadas, las placas InSe se dañan rápidamente por el oxígeno y la humedad presente en la atmósfera. Para evitar tales daños, los dispositivos se prepararon en una atmósfera de argón utilizando las nuevas tecnologías desarrolladas en el  Instituto Nacional de grafeno .
Esto permitió películas de alta calidad atómicamente delgadas de InSe por primera vez. La movilidad de los electrones a temperatura ambiente se midió a 2000 cm 2 / Vs, significativamente mayor que el silicio. Este valor aumenta varias veces a temperaturas más bajas.

Los experimentos actuales producen materiales de varios micrómetros en tamaño, comparable a la sección transversal de un cabello humano.

Los investigadores creen que siguiendo los métodos ampliamente utilizados para producir láminas de grafeno de gran superficie, el InSe también podría pronto ser producido a nivel comercial.

Se abren así nuevas posibilidades para volver a romper los ratios de innovación y desarrollo predichos por la Ley de Moore, y que habían encontrado un pequeño freno.

Fuente: Universidad de Manchester

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