Primer superconductor de grafeno funcional

MADRID, 3 DE ENERO (EUROPA PRESS)- Investigadores de Georgia Tech han creado el primer semiconductor funcional del mundo hecho de grafeno, una sola hoja de átomos de carbono unidos por los enlaces más fuertes jamás conocidos. Los semiconductores, materiales que conducen la electricidad en condiciones específicas, son componentes fundamentales de los dispositivos electrónicos. Este nuevo avance abre la puerta a un nuevo método de fabricación de productos electrónicos. El descubrimiento se produce en un momento en que el silicio, el material con el que se fabrican la mayoría de los dispositivos electrónicos modernos, está alcanzando sus límites ante una potencia informática cada vez más rápida y dispositivos electrónicos cada vez más pequeños. Walter de Heer, profesor de física en Georgia Tech, dirigió un equipo de investigadores con sede en Atlanta, Georgia, y Tianjin, China, para producir semiconductores de grafeno compatibles con estos métodos de procesamiento de la microelectrónica convencional, una necesidad para cualquier alternativa viable al silicio. . En la última investigación publicada en la revista Nature, de Heer y su equipo superan el principal obstáculo que ha obstaculizado la investigación del grafeno durante décadas y la razón por la que muchos pensaban que la electrónica del grafeno nunca funcionaría. Conocida como banda prohibida, se trata de una propiedad electrónica importante que permite encender y apagar los semiconductores. Hasta ahora, el grafeno no tiene banda prohibida. ‘Ahora tenemos semiconductores de grafeno extremadamente fuertes, con 10 veces la flexibilidad del silicio y también propiedades únicas que no se encuentran en el silicio’, dijo Heer en un comunicado después de 10 años de estudio. En su forma natural, el grafeno no es ni un semiconductor ni un metal, sino un semimetal. Bandgap es un material que puede encenderse y apagarse cuando se le aplica un campo eléctrico, que es como funcionan todos los transistores de silicio y componentes electrónicos. La cuestión principal al estudiar la electrónica del grafeno es cómo encenderlo y apagarlo para que se comporte como el silicio. Pero para fabricar un transistor que funcione, el material semiconductor debe procesarse intensamente, lo que puede dañar sus propiedades. Para demostrar que su plataforma podía funcionar como un semiconductor viable, el equipo necesitaba medir sus propiedades electrónicas sin dañarla. Colocaron átomos en el grafeno para donar electrones al sistema, una técnica llamada dopaje, que se utiliza para ver si el material conduce bien la electricidad. Funciona sin dañar el material ni sus propiedades. Las mediciones del equipo mostraron que su semiconductor de grafeno es 10 veces más móvil que el silicio. En otras palabras, los electrones se mueven con muy poca resistencia, lo que en electrónica significa cálculos más rápidos. ‘Es como conducir por un camino de grava o por una autopista’, dijo De Heer. Es más eficiente, no se calienta tanto y permite velocidades más altas para que los electrones puedan moverse más rápido. El producto del equipo es actualmente el único semiconductor bidimensional con todas las propiedades necesarias para su uso en nanoelectrónica, y sus propiedades eléctricas son muy superiores a las de cualquier otro semiconductor 2D disponible actualmente. El grafeno epitaxial podría provocar un cambio de paradigma en la electrónica y permitir tecnologías completamente nuevas que aprovechen sus propiedades únicas. Este material permite el uso de las propiedades ondulatorias de la mecánica cuántica electrónica, que es un requisito de la computación cuántica.