p Cada vez menores e cada vez mais compactos - esta é a direção em que os chips de computador estão se desenvolvendo, impulsionado pela indústria. É por isso que os chamados materiais 2-D são considerados a grande esperança:eles são tão finos quanto um material pode ser, em casos extremos, eles consistem em apenas uma única camada de átomos. Isso torna possível a produção de novos componentes eletrônicos com dimensões minúsculas, alta velocidade e eficiência ideal. p Contudo, há um problema:os componentes eletrônicos sempre consistem em mais de um material. Os materiais 2-D só podem ser usados ​​com eficácia se puderem ser combinados com sistemas de materiais adequados - como cristais isolantes especiais. Se isso não for considerado, a vantagem que os materiais 2-D supostamente oferecem é anulada. Uma equipe da Faculdade de Engenharia Elétrica da TU Wien (Viena) está agora apresentando essas descobertas na revista Nature Communications .

p Alcançando o Fim da Linha na Escala Atômica

p "A indústria de semicondutores hoje é baseada principalmente em silício e óxido de silício, "diz o professor Tibor Grasser do Instituto de Microeletrônica da TU Wien." São materiais com propriedades eletrônicas muito boas. Por muito tempo, camadas cada vez mais finas desses materiais foram usadas para miniaturizar componentes eletrônicos. Isso funcionou bem por um longo tempo, mas em algum ponto atingimos um limite natural. "

p Quando a camada de silício tem apenas alguns nanômetros de espessura, de modo que consiste apenas em algumas camadas atômicas, então, as propriedades eletrônicas do material se deterioram muito significativamente. "A superfície de um material se comporta de maneira diferente da massa do material - e se todo o objeto for praticamente feito apenas de superfícies e não tiver mais massa alguma, pode ter propriedades materiais completamente diferentes. "

p Portanto, é preciso mudar para outros materiais para criar componentes eletrônicos ultrafinos. E é aqui que os chamados materiais 2-D entram em jogo:eles combinam excelentes propriedades eletrônicas com espessura mínima.

p Camadas finas precisam de isoladores finos

p "Acontece que, Contudo, esses materiais 2-D são apenas a primeira metade da história, "diz Tibor Grasser." Os materiais têm que ser colocados no substrato apropriado, e uma camada isolante também é necessária em cima dela - e este isolante também deve ser extremamente fino e de qualidade extremamente boa, caso contrário, você não ganhou nada com os materiais 2-D. É como dirigir uma Ferrari em solo lamacento e se perguntar por que você não estabeleceu um recorde de velocidade. "

p Portanto, uma equipe da TU Wien em torno de Tibor Grasser e Yury Illarionov analisou como resolver esse problema. "Dióxido de silício, que normalmente é usado na indústria como um isolante, não é adequado neste caso, "diz Tibor Grasser." Tem uma superfície muito desordenada e muitos livres, ligações insaturadas que interferem com as propriedades eletrônicas no material 2-D. "

p É melhor procurar uma estrutura bem ordenada:a equipe já obteve excelentes resultados com fluoretos - uma classe especial de cristais. Um protótipo de transistor com isolante de fluoreto de cálcio já forneceu dados convincentes, e outros materiais ainda estão sendo analisados.

p "Novos materiais 2-D estão sendo descobertos. Isso é bom, mas com nossos resultados queremos mostrar que só isso não é suficiente, "diz Tibor Grasser." Esses novos materiais semicondutores 2-D também devem ser combinados com novos tipos de isoladores. Só então poderemos realmente ter sucesso na produção de uma nova geração de componentes eletrônicos eficientes e poderosos em formato de miniatura. "