Un metodo più efficace per chiudere gli spazi nei fili atomicamente piccoli è stato sviluppato dai ricercatori dell'Università dell'Illinois, aprendo ulteriormente le porte a una nuova tecnologia a transistor.

Guidati dal professore di ingegneria elettrica e informatica Joseph Lyding e dallo studente laureato Jae Won Do, il team dell'Illinois ha pubblicato i suoi risultati sulla rivista ACS Nano .

I transistor a base di silicio sono stati la base dell'elettronica moderna per più di mezzo secolo, consentendo il controllo preciso dei segnali elettronici attraverso i circuiti. Una nuova tecnologia a transistor, cavi di nanotubi di carbonio, mostra la promessa nella sostituzione del silicio perché può funzionare dieci volte più velocemente ed è più flessibile, ma ha un'importante lacuna da superare.

"La connessione tra i nanotubi è altamente resistiva e comporta un rallentamento del funzionamento del transistor, " disse Lyding. "Quando gli elettroni superano quella giunzione, dissipano molta energia."

La resistenza si traduce in un raggruppamento di calore alle giunzioni tra i tubi, fornendo ai ricercatori l'opportunità perfetta per "saldare" queste connessioni utilizzando un materiale che reagisce con il calore per depositare metallo attraverso le giunzioni. Una volta che la corrente passa, il metallo depositato riduce la resistenza di giunzione, arrestando efficacemente la perdita di energia.

Fino ad ora, il problema è stato trovare un approccio realizzabile per l'applicazione dei materiali termoreattivi. Nel 2013, Lyding e Do hanno usato una camera a vuoto per applicare una sostanza chimica gassosa per metallizzare le giunzioni. La nuova tecnica, l'oggetto del nuovo documento, prende una strada diversa applicando un sottile strato di soluzione, realizzati con composti che contengono il metallo necessario per saldare insieme le giunzioni.

"La nostra nuova tecnica è molto più semplice. Richiede meno passaggi ed è più compatibile con la tecnologia esistente, " Do ha detto. "Stiamo ottenendo miglioramenti simili a quelli che abbiamo ottenuto dal metodo gassoso, solo ora possiamo sperimentare le capacità di altri materiali che non sono gas, che ci permetterà di migliorare ancora di più le prestazioni dei transistor."

Per espandere la tecnica per comprendere più materiali, Il gruppo di Lyding ha collaborato con Eric Pop, professore a contratto di ingegneria elettrica e informatica presso l'Università di I. ed esperto di sintesi e trasferimento di nanotubi di carbonio, così come con il professore di chimica Greg Girolami.

Do ha detto che la nuova tecnica è trasferibile alle attuali apparecchiature di produzione utilizzate dai produttori di transistor al silicio.

"Con questo metodo, basta inviare corrente attraverso i nanotubi e questo riscalda le giunzioni. Da li, la chimica avviene all'interno di quello strato, e poi abbiamo finito. Devi solo sciacquarlo via, " Lyding ha detto. "Non hai bisogno di un costume, costosa camera a vuoto."

Il prossimo passo per il team è iniziare a cercare mescole per le giunzioni che aiutino ad amplificare ancora di più la corrente.

"Ora che vediamo questo effetto, come si arriva al livello successivo? Come possiamo migliorare di un altro ordine di grandezza? Stiamo portando avanti questo lavoro mentre parliamo, con sostanze chimiche che sono state sintetizzate appositamente per la velocità, " ha detto Lyding.