El primer dispositivo microelectrónico libre de semiconductores es una realidad

Venga que te lo arreglo un poco (que conste que no tengo ni idea de electrónica)

Desde hace varios años hemos visto como los dispositivos basados en semiconductores de silicio han evolucionado de forma impresionante pudiendo introducir más transistores en un espacio cada vez más pequeño. Sin embargo, los semiconductores se enfrentan a los problemas inherentes de sus características físicas. Actualmente Intel se estima que para el año 2020 se tendrá la tecnología necesaria para fabricar procesadores a una escala de 5nm, momento en el que según algunos será el fin del proceso litográfico utilizado hasta ahora.

Nueva tecnologia basada en metamateriales

A diferencia de los semiconductores, los tubos de vacío utilizan electrones libres en el vacío, a presión muy baja o en presencia de determinados gases. Sin embargo, hasta el momento no se había podido conseguir dispositivos de estas características a escala manométrica, ya que para la liberación de electrones de los materiales de los que están compuestos se requieren al menos 100 voltios de tensión, altas temperaturas (más de 500 grados Celsius), o bien un láser de alta potencia.

Ahora un grupo de científicos de la Escuela de Ingeniería Jacobs de la Universidad de California en San Diego han creado el primer dispositivo microelectrónico controlado ópticamente, libre de semiconductores, que curiosamente utiliza un concepto similar al de los tubos de vacío, una tecnológica que parecía haberse superado hace décadas con la invención del transistor.

El equipo de Sievenpiper ha resulto este problema utilizando nanoestructuras de oro en forma de hongo situadas en una rejilla de este mismo material y dispuestas sobre una base de dióxido de silicio a la que se le aplica una pequeña corriente eléctrica generando un intenso campo electromagnético. Las microestructuras en forma de hongo generan “puntos calientes”, cargándose de electrones que al ser golpeados por un láser infrarrojo de baja potencia, apenas 10 voltios, son canalizados por el laberinto microscópico activando los 'interruptores' millones de veces por segundo.

El resultado de este proceso es que la disminución de la resistencia eléctrica de los electrones al pasar por el circuito produce un considerable aumento de la conductividad de hasta 10 veces en comparación con los clásicos transistores, pudiendo trabajar con mayores cantidades de potencia y energía.

Este desarrollo se encuentra en una etapa muy temprana de desarrollo y apenas ha superado una pequeña, aunque prometedora, prueba. El siguiente paso será tratar de escalar y poner a prueba el rendimiento para determinar las limitaciones de esta nueva tecnología, pero a día de hoy los responsables del proyecto están convencidos que esta tecnología podrá ayudar en aplicaciones no sólo en electrónica, sino también militares, ya que cuenta con financiación de DARPA, medioambientales y también fotovoltaicas para el desarrollo de paneles solares más eficientes.