Inconvenientes superados
La velocidad a la que se transmite la información electrónica por un material como el grafeno lo transforma en una excelente alternativa para dispositivos de radiofrecuencia y otros artefactos electrónicos, pero las técnicas tradicionales para fabricar este material habitualmente conducen a un deterioro de la calidad del dispositivo. El equipo de UCLA, dirigido por el profesor Xiangfeng Duan, ha desarrollado un nuevo proceso de fabricación de los transistores de grafeno, utilizando un nanocable y otros elementos que permiten, por un lado, eliminar los inconvenientes indicados con anterioridad y, por otro, incrementar la velocidad de funcionamiento. Las innovaciones aplicadas en los transistores permiten optimizar sus funciones relacionadas con el cambio entre
varios estados, como así también superar los problemas de desalineación que se producen debido a la reducción de escalas en electrónica y nanoelectrónica. Estas ventajas aumentan la eficacia de estos transistores de grafeno de alta velocidad. Para desarrollar la nueva técnica de fabricación de los transistores se requirió un equipo interdisciplinario de UCLA conducido por Duan, con especialistas en las áreas de química, bioquímica, ciencia e ingeniería de materiales, ciencias aplicadas e ingeniería electrónica, entre otros campos.
Esquema del nuevo transistor.
Amplias ventajas
Los beneficios de esta nueva estrategia de fabricación de transistores de grafeno son múltiples. En primer lugar, no se producen defectos apreciables en el grafeno durante la fabricación, manteniendo inalterable las condiciones del mismo y permitiendo aprovecharlas al máximo en los dispositivos electrónicos. Por otro lado, al superar las dificultades de alineación encontradas con anterioridad en los procesos convencionales, se pueden fabricar dispositivos extremadamente pequeños con un rendimiento sin precedentes. Es así que se obtiene la mayor velocidad lograda hasta hoy en esta clase de transistores. Esto supone una frecuencia de corte de hasta 300 GHz, que puede compararse a la obtenida con transistores desarrollados a partir de materiales con una alta movilidad de electrones, como el arseniuro de galio o el fosfuro de indio. Sin embargo, el grafeno resulta altamente operativo y eficiente en dispositivos electrónicos. Según los propios ingenieros e investigadores, el equipo está sorprendido por los resultados obtenidos. Es así que ya se están tomando medidas adicionales para ampliar el enfoque y reforzar aún más la velocidad de los transistores de grafeno. El financiamiento para esta investigación provino de la National Science Foundation y de los National Institutes of Health.
