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Transistores cada vez más pequeños

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Un equipo de investigadores franceses ha desarrollado una nueva estructura de transistor 3D; es decir, el transistor, pieza básica de circuitos integrados tales como microprocesadores, ha conquistado la tercera dimensión. Los investigadores del Laboratorio de Análisis y Arquitectura de Sistemas (LAAS-CNRS) de Toulouse y el Instituto de Electrónica, Microelectrónica y Nanotecnología (NEMO) en Lille parecen ser capaces de dar una verdadera estructura 3D. Su trabajo, publicado en la última edición de la revista Nanotecnología, viene a allanar el camino para el aumento de la densidad de los chips, manteniendo el mismo consumo de energía.

Como es sabido, el transistor funciona como un interruptor electrónico que comprende un elemento semiconductor, llamado canal, conectando dos terminales, y una puerta de control. De acuerdo con la tensión eléctrica aplicada a la puerta, sale o bloquea el flujo entre los terminales. La Ley de Moore prevé duplicar la densidad de los circuitos integrados cada 18 meses y esto se ha conseguido gracias a la miniaturización de los componentes. Con los actuales transistores planos, el tamaño del canal se hace tan pequeño que la red ya no es capaz de controlar eficazmente el dispositivo y aparece corriente de fuga entre las dos terminales, aumentando el consumo de energía, la aparición de sobrecalentamientos y las interrupciones de las operaciones. La transición a una estructura 3D se supone que permitirá resolver estos problemas, allanando el camino para una mayor miniaturización.

Intel fue la primera que en abril de 2012 puso en marcha la producción de microprocesadores de 22 nm en el grabado con transistores FinFET en la estructura 3D. "Este es un primer paso hacia el transistor 3D, lo que le da a Intel tres generaciones de tecnología", explica Guilhem Larrieu, investigador del LAAS. "Nuestro enfoque es la fase final del transistor 3D". El transistor propuesto por los investigadores franceses está constituido por dos placas conectadas por un conjunto de nanocables de 200 nm de longitud. Entre las dos placas que forman los dos terminales, una película de cromo es penetrada por los miles de nanocables. Se forma la puerta de control. "Esta estructura tiene la ventaja de aumentar la corriente de control para el canal de baja polarización, aumentando así la frecuencia de conmutación y, por lo tanto, la velocidad de chips de procesamiento", dijo Guilhem Larrieu. Ya se ha presentado la patente y se proponen empezar a diseñar circuitos integrados basados en el transistor.


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