I ricercatori della RMIT University hanno progettato un nuovo tipo di transistor, l'elemento costitutivo di tutta l'elettronica. Invece di inviare correnti elettriche attraverso il silicio, questi transistor inviano elettroni attraverso stretti traferri, dove possono viaggiare senza ostacoli come nello spazio.

Il dispositivo svelato nella rivista di scienze dei materiali Nano lettere , elimina del tutto l'uso di semiconduttori, rendendolo più veloce e meno incline al riscaldamento.

Autore principale e Ph.D. candidato nel gruppo di ricerca sui materiali e sui microsistemi funzionali di RMIT, Signora Shruti Nirantar, ha affermato che questo promettente progetto proof-of-concept per nanochip come combinazione di metallo e traferri potrebbe rivoluzionare l'elettronica.

"Ogni computer e telefono ha milioni o miliardi di transistor elettronici fatti di silicio, ma questa tecnologia sta raggiungendo i suoi limiti fisici dove gli atomi di silicio intralciano il flusso di corrente, limitando la velocità e causando calore, " ha detto Nirantar.

"La nostra tecnologia a transistor a canale d'aria fa fluire la corrente nell'aria, quindi non ci sono collisioni per rallentarlo e nessuna resistenza nel materiale per produrre calore."

La potenza dei chip per computer, o il numero di transistor schiacciati su un chip di silicio, è aumentata su un percorso prevedibile per decenni, raddoppiando circa ogni due anni. Ma questo ritmo di progresso, nota come legge di Moore, ha rallentato negli ultimi anni mentre gli ingegneri lottano per realizzare parti di transistor, che sono già più piccoli dei virus più piccoli, ancora più piccolo.

Nirantar afferma che la loro ricerca è un modo promettente per la nanoelettronica in risposta ai limiti dell'elettronica a base di silicio.

"Questa tecnologia prende semplicemente un percorso diverso verso la miniaturizzazione di un transistor nel tentativo di sostenere la legge di Moore per molti altri decenni, " ha detto Shruti.

Il leader del team di ricerca, professore associato Sharath Sriram, ha affermato che il design ha risolto un grave difetto nei tradizionali transistor a canale solido - sono pieni di atomi - il che significava che gli elettroni che li attraversavano si scontravano, rallentato e sprecato energia sotto forma di calore.

"Immagina di camminare su una strada densamente affollata nel tentativo di andare dal punto A al punto B. La folla rallenta i tuoi progressi e drena la tua energia, " ha detto Sriram.

"Viaggiare nel vuoto, d'altra parte, è come un'autostrada vuota dove puoi guidare più velocemente con una maggiore efficienza energetica".

Ma mentre questo concetto è ovvio, soluzioni di confezionamento sottovuoto attorno ai transistor per renderli più veloci li renderebbero anche molto più grandi, quindi non sono vitali.

"Ci occupiamo di questo creando un divario su scala nanometrica tra due punti metallici. Il divario è solo di poche decine di nanometri, o 50, 000 volte più piccolo della larghezza di un capello umano, ma è sufficiente per ingannare gli elettroni facendogli credere che stiano viaggiando attraverso il vuoto e ricreare uno spazio esterno virtuale per gli elettroni all'interno del traferro su scala nanometrica, " Egli ha detto.

Il dispositivo su scala nanometrica è progettato per essere compatibile con i moderni processi di fabbricazione e sviluppo dell'industria. Ha anche applicazioni nello spazio, sia come elettronica resistente alle radiazioni sia per utilizzare l'emissione di elettroni per guidare e posizionare i "nano-satelliti".

"Questo è un passo verso una tecnologia entusiasmante che mira a creare qualcosa dal nulla per aumentare significativamente la velocità dell'elettronica e mantenere il ritmo del rapido progresso tecnologico, " ha detto Sriram.