p Nanotubos de carbono - formações cilíndricas de átomos de carbono com incrível força e condutividade elétrica - são uma grande promessa para a criação de novos dispositivos eletrônicos de baixa potência em escala de mícron. p Mas encontrar uma maneira de construir uma plataforma de computação confiável baseada no material de carbono tem sido um grande desafio para os pesquisadores.

p Agora, uma equipe de engenheiros mecânicos e de materiais do Georgia Institute of Technology desenvolveu um método para identificar variabilidades de desempenho em transistores feitos de redes de nanotubos de carbono. A nova abordagem pode ajudar os pesquisadores a criar dispositivos mais confiáveis ​​e, em última análise, aproveitar essa tecnologia para uma variedade de aplicações, como eletrônicos vestíveis, sensores e antenas.

p "Usar nanotubos de carbono para fazer transistores de filme fino com boa repetibilidade de desempenho tem sido um desafio devido às imperfeições aleatórias no processo de fabricação, "disse Satish Kumar, professor associado da Escola de Engenharia Mecânica George W. Woodruff. "Essas imperfeições aleatórias causam variações nas propriedades dos nanotubos - diferenças de comprimento, diâmetro e quiralidade. Todas essas coisas podem afetar o quão condutor é um nanotubo, o que leva a essas variações de desempenho.

p "O que fizemos agora é criar uma forma sistemática de estimar essas variações que podem melhorar a confiabilidade dos dispositivos baseados em redes de nanotubos de carbono, " ele disse.

p Resultados do estudo, que foi patrocinado pela National Science Foundation, foram publicados em março em IEEE Transactions on Nanotechnology .

p Embora pesquisas anteriores tenham analisado como melhorar os métodos de produção de nanotubos de carbono para obter mais uniformidade, A equipe de Kumar se concentrou em analisar as variabilidades de desempenho de forma estatística para que as características de desempenho pudessem ser mais estimáveis.

p "Tal análise é crucial para explorar a confiabilidade e estabilidade de circuitos baseados em rede de nanotubos de carbono e para desenvolver técnicas que podem ajudar a reduzir a variabilidade no desempenho do circuito para várias aplicações eletrônicas, "Kumar escreveu no jornal com Jialuo Chen, um estudante de graduação na Georgia Tech.

p Embora alguns nanotubos de carbono conduzam eletricidade da mesma forma que um semicondutor como o silício, certos nanotubos de carbono têm propriedades de condutividade mais semelhantes às do metal. Os últimos tipos são chamados de nanotubos de carbono metálico. A prevalência de tais nanotubos de carbono metálico em uma rede está ligada a problemas de desempenho.

p O estudo descobriu que os nanotubos de carbono de propriedade metálica causaram variações de desempenho mais ainda em transistores de filme fino com canais curtos do que aqueles com canais longos. o que significa que os projetistas de dispositivos podem alcançar um desempenho mais alto usando redes que têm uma concentração mais alta de transistores de filme fino de canal longo.

p Os pesquisadores também descobriram que as variações no comprimento dos nanotubos de carbono pareciam ter menos impacto no desempenho, desde que a rede de nanotubos fosse densa.

p "Nossos resultados mostram que a variabilidade de desempenho dos transistores de película fina pode ser reconstruída usando a função de distribuição de parâmetros relevantes que nos ajudarão a criar circuitos mais confiáveis ​​para permitir a próxima geração de microeletrônica flexível de baixo custo, "Kumar disse.