Consiguen un récord con transistores de grafeno de alta velocidad: 300 GHz

El grafeno, una capa de carbono grafítico de un átomo de grosor, tiene un gran potencial para crear dispositivos electrónicos como radios, ordenadores y teléfonos que sean más rápidos y pequeños. Pero sus propiedades únicas también han dado dificultades a la hora de integrar el material en esos dispositivos.

En un artículo publicado el miércoles en la revista Nature, un grupo de investigadores de UCLA explican cómo han superado alguna de estas dificultades para fabricar el transistor de grafeno más rápido hasta la fecha.
Grafeno. Wikipedia.
El grafeno, que posee la velocidad conocida más grande a la que se pueden mover los electrones, es un buen candidato para dispositivos electrónicos de radio frecuencia de alta velocidad. Pero las técnicas tradicionales para fabricar el material suelen deteriorar la calidad del dispositivo.

El equipo de UCLA, liderado por el profesor de química y bioquímica Xiangfeng Duan, ha desarrollado un nuevo proceso de fabricación para los transistores de grafeno utilizando un nanocable como la puerta auto alineada.

Las puertas auto alineadas son el elemento clave en los transistores modernos, dispositivos semiconductores utilizados para amplificar e intercambiar las señales electrónicas. Las puertas se utilizan para intercambiar el transistor entre varios estados y las puertas auto alineadas se desarrollaron para lidiar con problemas de alineamiento encontrados debido a la disminución del tamaño de los dispositivos.

Para desarrollar la nueva técnica de fabricación, Duan colaboró con otros dos investigadores de UCLA, Yu Hang y Kang Wang.

“Esta nueva estrategia supera dos limitaciones que se habían encontrado anteriormente en los transistores de gradeno. “Primero, no produce ningún defecto apreciable en el grafeno durante la fabricación, por lo que la alta movilidad se mantiene. Por otro lado, al utilizar un enfoque de auto alineamiento con un nanocable como la puerta, el grupo pudo sobrellevar las dificultades de alineamiento encontradas hasta ahora y fabricar dispositivos de canal muy pequeño con un rendimiento sin precedentes”.

Estos avances permitieron al equipo conseguir la velocidad del grafeno más alta hasta el momento, con una frecuencia de corte de 300 GHz -comparable a los mejores transistores de otros materiales como arseniuro de galio o fosfuro de indio.

“Estamos muy contentos con los resultados y ahora estamos haciendo nuevos esfuerzos para escalar el enfoque y poder mejorar la velocidad”, comentó Lei Liao, de UCLA. Los dispositivos de radio frecuencia de alta velocidad también pueden encontrar su hueco en las comunicaciones por microondas o las tecnologías de radar.
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ms, 4-9-2010