Eletrônica

Transistores de silício ficam flexíveis e chegam a 38 GHz

Redação do Site Inovação Tecnológica -  25/04/2016

A impressão rolo-a-rolo superou a litografia tradicional, fabricando transistores de 10 nanômetros que funcionam a 38 GHz. [Imagem: Jung-Hun Seo/UW-Madison]

Flexível e rápido

Transistores flexíveis de silício atingiram a incrível marca de 38 gigahertz (GHz), abrindo caminho para computadores e outros aparelhos não apenas flexíveis, mas também muito mais rápidos do que os atuais.

E as simulações mostram que é possível chegar a velocidades de até 110 GHz.

Mas o mais importante é que a técnica para construir esses transistores é simples e facilmente automatizável, permitindo que eles sejam fabricados em sistemas de rolo, semelhantes aos usados na impressão de revistas e jornais.

Mesmo com todo o progresso recente da eletrônica orgânica, esse é um patamar de velocidade que parecia impossível de ser atingido há poucos anos, sobretudo quando se fala em transistores de silício de alto desempenho.

A equipe acredita que o novo processo de fabricação de transistores flexíveis de silício deverá ter um impacto imediato nas aplicações sem fios, já que o transístor pode transmitir dados ou mesmo ser usado para transferir energia à distância, abrindo um leque de novas aplicações.

"A litografia por nanoimpressão viabiliza as futuras aplicações para a eletrônica flexível. Nós não queremos construí-los [os transistores] da maneira que a indústria de semicondutores faz hoje. Nossa etapa, que é a mais crítica para a impressão rolo-a-rolo, está pronta," disse Zhenqiang Ma, da Universidade Wisconsin-Madison, nos EUA.

Ultraminiaturização

Em lugar da litografia tradicional, que usa luzes e produtos químicos para esculpir os transistores nas pastilhas de silício, a equipe usou uma técnica de baixa temperatura para aplicar uma camada inteira de dopantes, evitando a dopagem seletiva das camadas ultrafinas de silício, que geralmente não funciona muito bem quando feita pela técnica de nanoimpressão.

Em seguida, a equipe adicionou um material sensível à luz e usou um feixe de elétrons para criar estruturas de 10 nanômetros de largura, que funcionam como moldes reutilizáveis para a nanoimpressão.

Com um padrão de fluxo de corrente tridimensional, o transístor alcança um desempenho inédito e consome menos energia. E como a técnica de fabricação permite traçar estruturas mais estreitas do que a fabricação convencional, ela permite colocar um maior número de transistores por área, acelerando a miniaturização dos aparelhos.

Bibliografia:

Fast Flexible Transistors with a Nanotrench Structure
Jung-Hun Seo, Tao Ling, Shaoqin Gong, Weidong Zhou, Alice L. Ma, L. Jay Guo & Zhenqiang Ma
Nature Scientific Reports
Vol.: 6, Article number: 24771
DOI: 10.1038/srep24771