Um novo tipo de cristais de 'nanofios' que funde materiais semicondutores e metálicos em escala atômica poderia estabelecer a base para a futura eletrônica semicondutora. Pesquisadores da Universidade de Copenhagen estão por trás da descoberta, que tem um grande potencial.

O desenvolvimento e a qualidade de circuitos eletrônicos extremamente pequenos são essenciais para saber como e como os futuros computadores e outros dispositivos eletrônicos funcionarão. O novo material, composto por um semicondutor e metal, tem uma propriedade supercondutora especial em temperaturas muito baixas e pode desempenhar um papel central no desenvolvimento da eletrônica do futuro.

“Nosso novo material nasceu como um híbrido entre um nanofio semicondutor e seu contato eletrônico. Por isso, inventamos uma maneira de fazer uma transição perfeita entre o nanofio e um supercondutor. O supercondutor neste caso é o alumínio. Há um grande potencial nisso , "diz o professor associado Thomas Sand Jespersen, que trabalhou na área por mais de 10 anos, desde então, a pesquisa em cristais de nanofios existe no Nano-Science Center do Niels Bohr Institute.

Nanofio e contato formados ao mesmo tempo

Nanofios são fios nanocristais extremamente finos usados ​​no desenvolvimento de novos componentes eletrônicos, como transistores e células solares. Parte do desafio de trabalhar com nanofios é criar uma boa transição entre esses nanofios e um contato elétrico com o mundo exterior. Até agora, pesquisadores, não apenas no Instituto Niels Bohr, mas de todo o mundo, têm nanofios cultivados e o contato separadamente. Contudo, com a nova abordagem, tanto a qualidade quanto a reprodutibilidade do contato melhoraram consideravelmente.

"Os átomos ficam em uma estrutura perfeitamente ordenada no cristal de nanofio, não apenas no semicondutor e no metal, mas também na transição entre os dois componentes muito diferentes, o que é significativo em si mesmo. Você poderia dizer que é o limite máximo para a perfeição da transição que se pode imaginar entre um cristal de nanofio e um contato. Claro que isso abre muitas oportunidades para fazer novos tipos de componentes eletrônicos em nanoescala e, em particular, isso significa que podemos estudar as propriedades elétricas com muito mais precisão do que antes, "explica o professor assistente Peter Krogstrup, que trabalhou muito no laboratório para desenvolver o contato.

Chips com bilhões de híbridos de nanofios

Em sua publicação em Materiais da Natureza , o grupo de pesquisa demonstrou esse contato perfeito e suas propriedades e também mostrou que pode fazer um chip com bilhões de híbridos de nanofios de metal semicondutor idênticos.

"Acreditamos que esta nova abordagem pode, em última análise, formar a base para a futura eletrônica supercondutora, e é por isso que a pesquisa em nanofios é interessante para as maiores empresas de eletrônicos, "diz Thomas Sand Jespersen. Peter Krogstrup e Thomas Sand Jespersen fazem parte do Centro de Dispositivos Quânticos liderado pelo Professor Charles Marcus, e eles têm uma estreita colaboração de pesquisa com a Microsoft. A pesquisa é ainda apoiada pela Fundação Carlsberg e pela Fundação Lundbeck.