IBM logra un nuevo avance con nanotubos de carbón para sustituir al silicio

IBM dentro de todas sus investigaciones científicas en al área de la tecnología conduce varios proyectos de investigación y desarrollo (R&D) con el fin de facilitar el desarrollo tecnológico y llevarlo a otros niveles. En este contexto además de las memorias a base de memristores, IBM también está trabajando en métodos para reemplazar al silicio como elemento primario de los actuales y futuros chips para computadores y circuitos integrados.

Es así que científicos de IBM en el Centro de Investigación T.J. Watson en Yorktown Heights, N.Y, han hecho un nuevo avance para la nanotecnología de carbón, que abre las puertas para la fabricación comercial de chips para computadores considerablemente más pequeños, rápidos y poderosos a los actuales basados en tecnología de silicio.

Es tan remarcable este logro que por primera vez los científicos lograron disponer en la superficie de una oblea de silicio (wafer) nanotubos de carbono para crear un chip híbrido con más de 10.000 transistores operativos. Estos dispositivos de carbono están apuntados a reemplazar y superar la tecnología de silicio que permite la miniaturización de los componentes informáticos, abriendo el camino para el futuro de la microelectrónica, tecnologías y productos basados en estos desarrollos.

Eel Silicio, ayudado por una rápida innovación durante más de cuatro décadas, ha reducido su tamaño a nivel de transistores considerablemente gracias a avanzados procesos de manufactura (40nm, 32nm, 28nm, 22nm) por nombrar algunos con técnicas como SOI (Silicon On Insulator), HKMG (High K Metal Gate), transitores 3D que han mejorado sus propiedades y rendimiento para crear chips más poderosos y eficientes eléctricamente. Pero esto ha hecho que el silicio esté a punto de llegar a sus límites físicos, por cuanto se hace necesario nuevamente innovar para descubrir nuevas tecnologías que sean aplicables comercialmente para futuras generaciones de productos.

Es aquí donde entran los nanotubos de carbón, que representan una nueva clase de materiales semiconductores cuyas propiedades eléctricas son superiores o más “atractivas” para desarrollar que las del silicio, particularmente para construir dispositivos con transistores a nano escala que pueden mover más fácilmente los electrones que el silicio para un más rápido transporte de información. Los nanotubos también son ideales para transistores a escala atómica, otra ventaja sobre el silicio para proponerlo como reemplazante de este tradicional material que tanto le ha dado a la industria durante las últimas décadas, como por ejemplo tu flamante procesador, tarjeta de video, Smartphone, Tablet etc.

De todos modos, aún queda mucho trabajo por hacer para poder aplicar la tecnología de nanotubos de carbono de manera comercial, esto debido a que los nanotubos de carbón vienen naturalmente con una mescla de elementos metálicos y semiconductores y necesitan ser ubicados con precisión en la superficie de un wafer para crear un circuito electrónico. Para la operación del dispositivo por otra parte, solo los componentes semiconductores son útiles y requieren esencialmente la remoción completa de las partes metálicas para prevenir errores en los circuitos.

A pesar de estas barreras por superar, IBM dice que el avance es muy  importante y vale la pena emocionarse, el Silicio ha sido un elemento muy resistente en los últimos 50 años más o menos, pero los científicos todavía tienen que encontrar una solución más allá de sus capacidades en las próximas generaciones y este avance a base de nanotubos de carbón es un paso importante en este cometido.

[techPowerUp!] [IBM Research]