Un transistor de 7 átomos operativo

Consiguen un transistor funcional compuesto por siete átomos que es diez veces más pequeño que los comerciales.

Imagen de la plantilla del punto cuántico que muestra el agujero central donde van los siete átomos de fósforo. En la diagonal se aprecian los conectores que van al punto cuántico.

Hasta unas pocas décadas no habíamos visto los átomos. Sabíamos que existían, podíamos inferir su existencia pero no los podíamos ver directamente. Con la llegada de los microscopios electrónicos de cientos de kiloelectrón-voltios fue posible ver columnas de átomos y con los microscopios de fuerza atómica y efecto túnel fue posible palparlos y colocarlos donde quisiéramos. Han pasado ya 20 años desde que Don Eigler y Erhard Schweizer, del centro de investigación Almaden de IBM en San José, usaran un microscopio de efecto túnel para dibujar el logotipo de la compañía usando átomos individuales de xenón sobre una superficie de níquel. Es algo que Demócrito de Abdera ni siquiera era capaz de soñar.

Ahora, cuando estamos alcanzando los límites de la electrónica convencional de silicio empezamos a desarrollar la computación a escala prácticamente atómica. Recientemente científicos de University of Wisconsin-Madison y University of New South Wales han conseguido desarrollar un transistor compuesto por siete átomos. El descubriendo fue publicado en Nature Nanotechnology.

El transistor está formado por un punto cuántico de siete átomos de fósforo embebido en un cristal de silicio. Pese a su tamaño este punto cuántico actúa como un dispositivo electrónico, siendo el primero en su género. Puede ser utilizado en el control y regulación de pequeñas corrientes eléctricas al igual que los transistores convencionales. Este logro representa un paso más en la miniaturización hasta la escala atómica de procesadores más rápidos y poderosos.

Según Michelle Simmons, no solamente estamos moviendo átomos y mirándolos con microscopio, sino que estamos manipulando átomos individuales y colocándolos con precisión para realizar con ellos dispositivos electrónicos funcionales. El equipo de investigadores ha sido capaz de fabricar el dispositivo a partir de un cristal de silicio y colocar exactamente siete átomos de fósforo en el lugar deseado.Según este científico este logro tecnológico es un paso más hacia la demostración de que es posible la construcción del computador definitivo: un computador cuántico en silicio.

La tecnología para colocar átomos en una superficie con un microscopio de efecto túnel ha estado presente durante dos décadas, pero nadie hasta ahora habría sido capaz de hacer dispositivos de escala atómica capaces de procesar señales electrónicas procedentes del mundo macroscópico.
"Estamos comprobando los límites de cómo de pequeño puede ser un dispositivo electrónico", dice Simmons. Las primeras computadoras ocupaban salas enteras, pero ahora tenemos sistemas computacionales que caben en la palma de la mano y cuyos componentes son 1000 veces más pequeños que el grosor de un cabello humano. Este proceso de miniaturización ha estado presente en los últimos 50 años, permitiendo aumentar el crecimiento económico en la economía global. Según Simmons, este último logro demuestra que el proceso puede continuar.

La meta principal de este equipo es crear un computador cuántico en silicio y este transistor demuestra que la tecnología para la fabricación a escala atómica acaba de llegar.

En la actualidad el tamaño de un transistor de puerta comercial, que permite al mismo actuar como amplificador o interruptor de corrientes eléctricas, mide unos 40 nanometros. Este transistor de 7 átomos mide 10 veces menos: sólo 4 nanometros.

En el artículo se exponen las posibilidades de esta tecnología y, aunque los investigadores añaden alguna nota de precaución al respecto, concluyen que la perspectiva de disponer de circuitos electrónicos, u otro tipo de dispositivos, a escala atómica es ahora un poco menos remota.

Jean Lucas Méndez T

20122876

EES Secc 2