Fonte: ANSA Scienze
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Sempre più piccoli ma dalle prestazioni sempre più grandi. Sono le caratteristiche richieste ai componenti di computer e smartphone, sempre più potenti, veloci e a basso consumo energetico. In quest'ottica un team di ricercatori dell'Università del Texas, a Dallas, ha sviluppato un transistor dalle dimensioni impensabili, il più piccolo finora mai realizzato, in grado di consumare meno energia rispetto ai suoi predecessori. Il dispositivo, descritto sulla rivista Science, potrebbe segnare l'addio al silicio e un ulteriore passo avanti nella miniaturizzazione dei dispositivi elettronici.
Il prototipo
Il prototipo è il più piccolo transistor finora costruito senza utilizzare il tradizionale silicio, con materiali semiconduttori. Quest'ultimi, indicati dalla sigla Tdm (dicalcogenuri), sono metalli dalle proprietà straordinarie, con caratteristiche intermedie tra i materiali bidimensionali, come il grafene, e quelli tridimensionali, come il silicio. Una peculiarità che rende questi metalli, oltre che estremamente versatili e magnetoresistenti, anche in grado di raggiungere dimensioni piccolissime.
Il limite del silicio
"I transistor di silicio si stanno avvicinando al loro limite dimensionale", ha osservato Moon Kim, dell'Università del Texas e autore dello studio. "La nostra ricerca - ha aggiunto - fornisce nuove informazioni sulla possibilità di andare oltre il limite di scala ultimo della tecnologia dei transistor a base di silicio". Al progetto, coordinato dal Lawrence Berkeley National Laboratory, hanno partecipato le Università della California a Berkeley e di Stanford. Il team californiano ha fabbricato il transistor ed eseguito simulazioni teoriche, mentre la squadra dell'Università del Texas ha fisicamente caratterizzato il dispositivo utilizzando un microscopio a risoluzione atomica.
Porte 'in miniatura'
Il passaggio della corrente nei transistor è consentito da una 'porta', che controlla il flusso di elettroni, chiudendosi o aprendosi in una frazione di secondo. E la porta è un elemento che definisce le dimensioni del transistor. "I più piccoli transistor di silicio disponibili oggi in commercio - ha spiegato Kim - hanno una porta più grande di 10 nanometri", ossia maggiore di 10 millesimi di millimetro. "Il nostro dispositivo invece ha una porta della dimensione di 1 nanometro. In più, ha la caratteristica di avere un consumo energetico ridotto rispetto ai transistor in silicio". "Ciò significa - ha spiegato ancora - che un cellulare costruito con questa tecnologia non dovrebbe essere ricaricato molto spesso". Tuttavia prima che si arrivi alla produzione su vasta scala di tali dispositivi, ha avvertito Kim "ci vorrà tempo e sarà necessario superare molte sfide tecniche".
Il prototipo
Il prototipo è il più piccolo transistor finora costruito senza utilizzare il tradizionale silicio, con materiali semiconduttori. Quest'ultimi, indicati dalla sigla Tdm (dicalcogenuri), sono metalli dalle proprietà straordinarie, con caratteristiche intermedie tra i materiali bidimensionali, come il grafene, e quelli tridimensionali, come il silicio. Una peculiarità che rende questi metalli, oltre che estremamente versatili e magnetoresistenti, anche in grado di raggiungere dimensioni piccolissime.
Il limite del silicio
"I transistor di silicio si stanno avvicinando al loro limite dimensionale", ha osservato Moon Kim, dell'Università del Texas e autore dello studio. "La nostra ricerca - ha aggiunto - fornisce nuove informazioni sulla possibilità di andare oltre il limite di scala ultimo della tecnologia dei transistor a base di silicio". Al progetto, coordinato dal Lawrence Berkeley National Laboratory, hanno partecipato le Università della California a Berkeley e di Stanford. Il team californiano ha fabbricato il transistor ed eseguito simulazioni teoriche, mentre la squadra dell'Università del Texas ha fisicamente caratterizzato il dispositivo utilizzando un microscopio a risoluzione atomica.
Porte 'in miniatura'
Il passaggio della corrente nei transistor è consentito da una 'porta', che controlla il flusso di elettroni, chiudendosi o aprendosi in una frazione di secondo. E la porta è un elemento che definisce le dimensioni del transistor. "I più piccoli transistor di silicio disponibili oggi in commercio - ha spiegato Kim - hanno una porta più grande di 10 nanometri", ossia maggiore di 10 millesimi di millimetro. "Il nostro dispositivo invece ha una porta della dimensione di 1 nanometro. In più, ha la caratteristica di avere un consumo energetico ridotto rispetto ai transistor in silicio". "Ciò significa - ha spiegato ancora - che un cellulare costruito con questa tecnologia non dovrebbe essere ricaricato molto spesso". Tuttavia prima che si arrivi alla produzione su vasta scala di tali dispositivi, ha avvertito Kim "ci vorrà tempo e sarà necessario superare molte sfide tecniche".
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