p Transistores, como usado em bilhões em cada chip de computador, são hoje baseados em materiais do tipo semicondutor, geralmente silício. Conforme as demandas por chips de computador em laptops, tablets e smartphones continuam crescendo, novas possibilidades estão sendo buscadas para fabricá-los de forma barata, economia de energia e flexibilidade. p Um grupo de pesquisa da Universidade de Hamburgo liderado pelo Dr. Christian Klinke agora conseguiu produzir transistores com base em um princípio completamente diferente. Eles usam nanopartículas de metal que são tão pequenas que não mostram mais seu caráter metálico sob o fluxo de corrente, mas exibem um gap de energia causado pela repulsão de Coulomb dos elétrons entre si. Por meio de uma tensão de controle, esta lacuna pode ser alterada energeticamente e a corrente pode, assim, ser ligada e desligada conforme desejado. Em contraste com abordagens semelhantes anteriores, as nanopartículas não são depositadas como estruturas individuais, tornando a produção muito complexa e as propriedades dos componentes correspondentes não confiáveis, mas, em vez de, eles são depositados como filmes finos com altura de apenas uma camada de nanopartículas. Empregando este método, as características elétricas dos dispositivos tornam-se ajustáveis ​​e quase idênticas.

p Esses transistores Coulomb têm três vantagens principais que os tornam interessantes para aplicações comerciais:A síntese de nanopartículas metálicas por química coloidal é muito bem controlável e escalável. Ele fornece nanocristais muito pequenos que podem ser armazenados em solventes e são fáceis de processar. O método de deposição Langmuir-Blodgett fornece filmes monocamadas de alta qualidade e também pode ser implementado em escala industrial. Portanto, esta abordagem permite o uso de métodos de litografia padrão para o projeto dos componentes e a integração em circuitos elétricos, o que torna os dispositivos baratos, flexível, e compatível com a indústria. Os transistores resultantes mostram um comportamento de chaveamento de mais de 90% e funcionam até a temperatura ambiente. Como resultado, transistores baratos e chips de computador com menor consumo de energia serão possíveis no futuro.

p Os resultados da pesquisa já foram publicados na revista científica Avanços da Ciência .

p "Cientificamente interessante é que as partículas de metal herdam propriedades semelhantes a semicondutores devido ao seu tamanho pequeno. Claro, ainda há muita pesquisa a ser feita, mas nosso trabalho mostra que existem alternativas aos conceitos tradicionais de transistores que podem ser usados ​​no futuro em vários campos de aplicação ", diz Christian Klinke. “Os dispositivos desenvolvidos em nosso grupo não podem ser usados ​​apenas como transistores, mas também são muito interessantes como sensores químicos porque os interstícios entre as nanopartículas, que agem como as chamadas barreiras de túnel, reagem altamente sensível a depósitos químicos. "