A interface entre o semicondutor e o metal é
perfeita e estabelece os novos cristais híbridos supercondutores, que pode
finalmente formar a base para os futuros supercondutores eletrônicos. Crédito: Instituto Niels Bohr
Um novo
tipo de cristal de nanofios que combina materiais semicondutores e metálicos em
escala atômica pode lançar as bases para futuros semicondutores eletrônicos.
Pesquisadores da Universidade de Copenhagen estão por trás do avanço, que tem
um grande potencial.
O desenvolvimento e qualidade de circuitos eletrônicos extremamente
pequenos são fundamentais para quão bem os computadores do futuro e outros
dispositivos eletrônicos funcionarão. O novo material, composto de um
semicondutor e de metal, tem uma propriedade supercondutora especial a
temperaturas muito baixas e pode desempenhar um papel central no
desenvolvimento da futura eletrônica.
“Nosso novo material nasceu como um híbrido entre um nanofio semicondutor
e seu contato eletrônico. Assim, inventamos uma maneira de fazer uma transição
perfeita entre o nanofio e um supercondutor. O supercondutor, neste caso, é de
alumínio. Há um grande potencial neste”, diz o professor Thomas Jespersen,
que tem trabalhado no assunto por mais de 10 anos.
Nanofio e contato formado ao mesmo tempo
Nanofios são fios de nanocristais extremamente finos
utilizados no desenvolvimento de novos componentes eletrônicos, como transistores
e células solares. Parte do desafio de trabalhar com nanofios é a criação de
uma boa transição entre esses nanofios e um contacto elétrico com o mundo
exterior. Até agora, pesquisadores de todo o mundo têm cultivado os nanofios e
o contato separadamente. No entanto, com a nova abordagem, tanto a qualidade
como a reprodutibilidade do contato melhoraram consideravelmente.
Nanofios são fios de nanocristais extremamente
finos utilizados no desenvolvimento de novos componentes eletrônicos, como transistores
e células solares. Crédito: Instituto Niels
Bohr
“Os átomos se acomodam em uma
estrutura perfeitamente ordenada no nanofio cristalino, não só no semicondutor
e no metal, mas também na transição entre os dois componentes muito diferentes,
o que é significativo em si mesmo. Pode-se dizer que é o limite final que se
poderia imaginar para o quão perfeito uma transição entre um nanofio cristalino
e um contato. Claro que isso abre muitas oportunidades de fazer novos tipos de
componentes eletrônicos em nanoescala e, em particular, isto significa que
podemos estudar as propriedades elétricas com uma precisão muito maior do que
antes”, explica o professor Peter
Krogstrup, que tem trabalhado duro no laboratório para desenvolver o
contato.
Chips com bilhões de nanofios híbridos
Em sua
publicação na revista Nature
Materials, o grupo de pesquisa tem demonstrado esse contato perfeito e
suas propriedades e também tem mostrado que eles podem fazer um chip com
bilhões de nanofios híbridos idênticos de semicondutor-metal.
“Nós pensamos que esta nova abordagem poderia finalmente formar a base
para futuros eletrônicos supercondutores, e é por isso que a pesquisa em
nanofios é interessante para as maiores empresas de eletrônicos”,
diz Thomas Jespersen. Os
pesquisadores possuem estreita colaboração em pesquisa com a Microsoft.
