Computadores menores e mais flexíveis uma nova técnica de fabricação

Você apenas precisa olhar os robustos mainframes dos anos 50 e 60, como o da imagem acima, uma máquina processadora eletrônica de dados da IBM, um computador IBM 704 no NACA em 1957, para entender como os computadores e dispositivos eletrônicos foram miniaturizados, mas ainda existe espaço para serem diminuídos ainda mais.

Os cientistas estão desenvolvendo uma nova abordagem na fabricação de chips que pode levar a chips de computador muito mais finos e flexíveis no futuro.

Desenvolvido por uma equipe do MIT, é a primeira técnica de fabricação de chips, onde materiais significativamente diferentes são depositados na mesma camada. Os chips de computador de hoje, em contraste, são construídos a partir de camadas (muito finas) empilhadas em cima uns dos outros, com padrões precisos gravado neles. Os pesquisadores dizem que refinaram o processo o suficiente para serem capazes de construir fichas contendo “todos os componentes do circuito necessárias para produzir um computador de uso geral”.

“A metodologia é universal para muitos tipos de estruturas”, diz Xi Ling, um dos autores do artigo. “Isso nos oferece um enorme potencial com inúmeros materiais candidatos para o projeto de circuito ultra-fino.”

As camadas de material são apenas 1-3 átomos de espessura, e eles escolheram o grafeno como um dos materiais utilizados – o “material maravilha” já foi utilizado em uma variedade de diferentes inovações e experiências, e sua espessura e resistência o torna perfeito para utilização em eletrônica de película fina.

Na verdade, o novo processo pode misturar todo o material que combina elementos do grupo 6 da tabela periódica (incluindo o cromo, molibdênio e tungstênio) e elementos do grupo 16 (incluindo enxofre, selênio e telúrio). Como muitos destes compostos são semicondutores – que formam a base do design de transistor – eles podem ser muito úteis em camadas extremamente finas de eletrônicos.

Nos testes executados pela equipe do MIT, uma camada de grafeno é depositada sobre um substrato de silício, com aberturas gravadas em que o segundo material irá preencher. Este segundo material, dissulfureto de molibdénio, é aplicado utilizando uma barra sólida de material conhecida como um PTAS. Como o PTAS passa sobre o chip, as suas moléculas provocam uma reação com o silício exposto, e uma camada de bissulfureto de molibdénio é formada. O mesmo processo pode ser utilizado para combinar vários materiais diferentes da mesma forma.

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Enquanto a ciência está complicada de quebrar a cabeça por aí, as eventuais aplicações são simples: uma eletrônica mais fina e mais flexível que leva novas formas, estabelecem novos níveis de portabilidade, ou juntar-se a outros objetos como uma camada de película.

O próximo passo é usar a tecnologia para tentar criar processadores com transistor de tunelamento quântico, que usam um efeito da mecânica quântica para bloquear uma carga ou permitir que ele passe.

• Tunelamento quântico (ou Efeito Túnel) é um fenômeno da mecânica quântica no qual partículas podem transpor um estado de energia classicamente proibido. Isto é, uma partícula pode escapar de regiões cercadas por barreiras potenciais mesmo se sua energia cinética for menor que a energia potencial da barreira. Existem muitos exemplos e aplicações para os quais o Tunelamento tem extrema importância, podendo ser observado no decaimento radioativo alfa, na fusão nuclear,na memória Flash, no diodo túnel e no amplamente conhecido microscópio de corrente de tunelamento. Fonte: Wikipédia
  

O trabalho foi publicado na revista Advanced Materials.

Fonte: Sciencealert