Eletrônica

Novo fenômeno caminha na fronteira entre eletrônica e computação quântica

Redação do Site Inovação Tecnológica -  06/10/2015

[Imagem: Yu-Chuan Lin et al. - 10.1038/ncomms8311]

Resistência diferencial negativa

A descoberta de um novo fenômeno promete impulsionar o desenvolvimento de nanocomponentes computacionais que estão na fronteira entre a miniaturização da eletrônica atual e o nascimento da computação quântica.

O fenômeno, batizado de "resistência diferencial negativa", foi identificado em pilhas de camadas atômicas de materiais promissores chamados "metais de transição dicalcogenetos" - uma classe de materiais mais conhecida pelamolibdenita, à qual pertencem o dissulfeto de molibdênio (MoS2) e o dissulfeto de tungstênio (WS2).

A resistência diferencial negativa é um fenômeno de transporte único, no qual os elétrons, devido à sua natureza de onda, tunelam - ou atravessam - camadas de materiais sólidos de diferentes resistências elétricas.

A expectativa é que esse tunelamento permita a construção de "transistores perfeitos" em camadas monoatômicas de molibdenita.

Picos e vales

Quando Yu-Chuan Lin e seus colegas da Universidade do Texas em Dallas começaram a medir a passagem da corrente elétrica através do sanduíche de dicalcogenetos, eles esperavam ver um gráfico mostrando uma subida constante da corrente.

Em vez disso, o que ocorre é um pico, logo seguido por um vale, revelando nada menos do que uma versão 2D - monoatômica - de um diodo de tunelamento. Esse diodo tanto pode vir a se tornar a metade de um nanotransístor, como um componente básico para a computação quântica.

E tudo funcionando a temperatura ambiente.

Além da medição do novo fenômeno, a grande vantagem é que as camadas empilhadas de molibdenita foram cultivadas de baixo para cima.

"Esta pesquisa é a primeira a demonstrar uma forma prática de fabricar componentes nanoeletrônicos com uma camada atômica por vez, em vez de empilhar mecanicamente as camadas," disse Moon Kim, membro da equipe.

Bibliografia:

Atomically thin resonant tunnel diodes built from synthetic van der Waals heterostructures
Yu-Chuan Lin, Ram Krishna Ghosh, Rafik Addou, Ning Lu, Sarah M. Eichfeld, Hui Zhu, Ming-Yang Li, Xin Peng, Moon J. Kim, Lain-Jong Li, Robert M. Wallace, Suman Datta, Joshua A. Robinson
Nature Communications
Vol.: 6, Article number: 7311
DOI: 10.1038/ncomms8311