Los transistores bidimensionales basados en materiales se están investigando ampliamente para CMOS (semiconductor de óxido de metal complementario) extensión tecnológica; sin embargo, la reducción de escala parece ser un desafío debido a la alta resistencia de contacto metal-semiconductor.
Los nanomateriales bidimensionales (2D) podrían reemplazar a los semiconductores CMOS convencionales para circuitos integrados de alta velocidad y muy bajo consumo de energía. CMOS está alcanzando los límites físicos de circuitos de aproximadamente 1 nanómetro.
Se ha encontrado que el rendimiento de laboratorio de estos dispositivos cumple con los requisitos de la hoja de ruta internacional para dispositivos y sistemas (IRDS) para varias métricas de referencia.
Una arquitectura de transistor libre de dopaje, que explota una propiedad química inherente de MXene para proporcionar un contacto intrínsecamente de baja resistencia en la fuente y el terminal de drenaje. El concepto se valida mediante la detección de alto rendimiento de grupos funcionales apropiados y cálculos de transporte cuántico autoconsistentes. La comparación con las especificaciones de la hoja de ruta tecnológica sugiere que un dispositivo MXene de ingeniería funcional de este tipo puede proporcionar una solución de reducción de escala tecnológica para transistores 2D. La metodología de alto rendimiento podría extenderse a MXenes de múltiples capas de metal, para descubrir combinaciones adecuadas de semiconductores y metales para un rendimiento superior.
Los investigadores proponen una arquitectura funcional de transistor monocapa diseñada en grupo que aprovecha la química del material natural de MXenes para ofrecer contactos de baja resistencia. Diseñan una tubería computacional automatizada de alto rendimiento que primero realiza cálculos basados en la teoría funcional de densidad híbrida para encontrar 16 conjuntos de configuraciones de transistores complementarios mediante la detección de más de 23,000 materiales de una base de datos MXene y luego realiza cálculos de transporte cuántico autoconsistentes para simular su características de corriente-voltaje para longitudes de canal que van desde 10 nm a 3 nm. Se ha encontrado que el rendimiento de estos dispositivos cumple con los requisitos de la hoja de ruta internacional para dispositivos y sistemas (IRDS) para varias métricas de referencia (sobre corriente, disipación de energía, retraso y cambio de subumbral). Los transistores MXene de ingeniería funcional y modo balanceado propuestos pueden conducir a una solución realista para el escalado de la tecnología del subdecananómetro al permitir una resistencia de contacto intrínsecamente baja y libre de dopaje.
Brian Wang es un líder de pensamiento futurista y un popular bloguero de ciencia con 1 millón de lectores al mes. Su blog Nextbigfuture.com ocupa el puesto número 1 en blogs de noticias científicas. Cubre muchas tecnologías y tendencias disruptivas que incluyen espacio, robótica, inteligencia artificial, medicina, biotecnología antienvejecimiento y nanotecnología.
Conocido por identificar tecnologías de vanguardia, actualmente es cofundador de una startup y recaudadora de fondos para empresas de alto potencial en etapa inicial. Es el jefe de investigación de asignaciones para inversiones en tecnología profunda y un inversor ángel en Space Angels.
Orador frecuente en corporaciones, ha sido orador de TEDx, orador de Singularity University e invitado en numerosas entrevistas para radio y podcasts. Está abierto a participar en conferencias públicas y asesoramiento.
