Los ingenieros de la Universidad de Utah han descubierto un nuevo tipo de material semiconductor 2D para electrónica que abre la puerta a computadoras y teléfonos inteligentes mucho más rápidos que también consumen mucha menos energía.
El semiconductor, hecho de los elementos estaño y oxígeno, o monóxido de estaño SnO, es una capa de material 2D de un solo átomo de espesor, lo que permite que las cargas eléctricas se muevan a través de él mucho más rápido que los materiales 3D convencionales como el silicio. Este materialpodría ser utilizado en transistores, el elemento vital de todos los dispositivos electrónicos, como procesadores de computadora y procesadores gráficos en computadoras de escritorio y dispositivos móviles. El material fue descubierto por un equipo dirigido por el profesor asociado de ciencia e ingeniería de materiales de la Universidad de Utah, Ashutosh Tiwari.la investigación fue publicada en línea el lunes 15 de febrero de 2016 en la revista Materiales electrónicos avanzados . El artículo, que también será la portada de la versión impresa de la revista, fue coautor de los estudiantes de doctorado de ciencia e ingeniería de materiales de la Universidad de Utah, KJ Saji y Kun Tian, y Michael Snure del Wright-Patterson AirLaboratorio de investigación de la fuerza cerca de Dayton, Ohio.
Los transistores y otros componentes utilizados en dispositivos electrónicos actualmente están hechos de materiales 3D como el silicio y consisten en múltiples capas en un sustrato de vidrio. Pero la desventaja de los materiales 3D es que los electrones rebotan dentro de las capas en todas las direcciones.
El beneficio de los materiales 2D, que es un nuevo campo de investigación emocionante que se abrió hace solo cinco años, es que el material está hecho de una capa del grosor de solo uno o dos átomos. En consecuencia, los electrones "solo puedenmoverse en una capa para que sea mucho más rápido ", dice Tiwari.
Si bien los investigadores en este campo han descubierto recientemente nuevos tipos de material 2D como el grafeno, el disulfuro de molibdeno y el borofeno, han sido materiales que solo permiten el movimiento de electrones de tipo N o negativos. Para crear un dispositivo electrónico, sin embargo, necesita material semiconductor que permita el movimiento de electrones negativos y cargas positivas conocidas como "agujeros". El material de monóxido de estaño descubierto por Tiwari y su equipo es el primer material semiconductor 2D tipo P estable que existe.
"Ahora tenemos todo, tenemos semiconductores 2D tipo P y semiconductores 2D tipo N", dice. "Ahora las cosas avanzarán mucho más rápido".
Ahora que Tiwari y su equipo han descubierto este nuevo material 2D, puede conducir a la fabricación de transistores que son incluso más pequeños y más rápidos que los que se usan actualmente. Un procesador de computadora está compuesto por miles de millones de transistores, y los transistores más embaladosen un solo chip, más potente puede ser el procesador.
Los transistores fabricados con el material semiconductor de Tiwari podrían conducir a computadoras y teléfonos inteligentes que son más de 100 veces más rápidos que los dispositivos normales. Y como los electrones se mueven a través de una capa en lugar de rebotar en un material 3D, habrá menos fricción, lo que significa quelos procesadores no se calentarán tanto como los chips de computadora normales. También requerirán mucha menos energía para funcionar, una bendición para la electrónica móvil que tiene que funcionar con batería. Tiwari dice que esto podría ser especialmente importante para dispositivos médicos como implantes electrónicos quefuncionar más tiempo con una sola carga de batería.
"El campo está muy caliente en este momento, y la gente está muy interesada en él", dice Tiwari. "Así que en dos o tres años deberíamos ver al menos algún dispositivo prototipo".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Utah . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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