Fabrican por primera vez un transistor 3D en Brasil
Un grupo coordinado por João Antonio Martino, de la Universidad de São Paulo, desarrolla un prototipo de transistor que abre el camino hacia la producción de aparatos electrónicos menores y con mayor capacidad de procesamiento
Por Karina Toledo, desde Salamanca
El surgimiento de un nuevo tipo de transistor conocido como FinFET o transistor 3D podrá revolucionar la electrónica y allanar el camino hacia una nueva generación de ordenadores, móviles inteligentes, tabletas, televisores y otro aparatos con mayor capacidad de procesamiento y de memoria, pero a su vez menores y más livianos.
Un grupo de científicos coordinado por João Antonio Martino, de la Escuela Politécnica de la Universidad de São Paulo (USP), ha logrado diseñar y fabricar un prototipo de este género por primera en Brasil.
El anuncio se realizó este miércoles (12/12), durante el evento Fronteras de la Ciencia – Brasil y España en los 50 años de la FAPESP.
Este simposio forma parte de las celebraciones con motivo del 50° Aniversario de la FAPESP, y reúne en las ciudades de Salamanca (del 10 al 12 de diciembre) y Madrid (los días 13 y 14 de diciembre) a investigadores del estado de São Paulo y de distintas instituciones educativas y de investigación del país ibérico, en una programación intensa, diversificada y abierta al público.
“Todos los aparatos electrónicos poseen un circuito formado por transistores interconectados y con una determinado finalidad. Cuanto mejor es el transistor, mejor es el circuito; es decir, mayor es su capacidad de procesamiento y de memoria”, declaró Martino a Agência FAPESP.
Elaborado fundamentalmente con silicio – material que actúa como base semiconductora–, metal y aislantes, este componente electrónico sirve para amplificar o interrumpir las señales eléctricas.
Los modelos tradicionales se montan y se interconectan horizontalmente, por eso sus puertas destinadas al paso de la corriente eléctrica se ubican únicamente en la cara superior. En tanto, los del tipo FinFET, aparte de ser considerablemente menores, vienen dispuestos verticalmente.
“Además de hacer posible la colocación de una mayor cantidad de transistores en la misma área de silicio, la disposición vertical permite ubicar puertas destinadas al paso de la corriente eléctrica en ambos costados y en la parte superior. Esto posibilita ir más allá del doble de la capacidad de procesamiento”, dijo Martino.
Durante la última década, grupos de investigación de distintos países se han venido dedicando a desarrollar la tecnología destinada a la fabricación de estos componentes. En 2012, Intel presentó su línea de procesadores Ivy Bridge, el primer producto comercial que cuenta con transistores 3D.
“Ahora Brasil también domina esta tecnología. En el mes de noviembre logramos fabricar los primeros FinFETs totalmente desarrollados en el país”, dijo Martino.
La investigación contó con el apoyo de la FAPESP y la colaboración de científicos de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp) y del Centro Universitario de la FEI.
El Proyecto Temático tuvo su inicio en 2009, pero el grupo venía estudiando el funcionamiento de los transistores 3D fabricados en el exterior desde antes.
“Primero había que entender su comportamiento eléctrico. Luego había que investigar cómo reaccionaba ante condiciones especiales, tales como altas y bajas temperaturas o radiación. Todo esto para descubrir las aplicaciones posibles de este tipo de componente. Recién entonces iniciamos el intento de fabricación”, comentó Martino.
Una alianza con la industria
Ahora el objetivo radica en poner en marcha un nuevo proyecto destinado a perfeccionar el prototipo brasileño, que mide 50 nanómetros (nm) de ancho, 100 nm de altura y 1.000 nm de longitud. A modo de comparación: un cabello tiene un espesor aproximado de 80.000 nm.
“Es una versión simplificada aún, de sólo tres capas. Los circuitos de Intel tienen entre 15 y 20 capas. Pero a partir de este prototipo podremos evolucionar hasta donde sea necesario”, dijo Martino.
Las capas, explicó el investigador, determinan el diseño de los materiales que componen el transistor. “La mezcla de un semiconductor, un metal y un aislante forma un transistor. Para dotarla de un trazado y definir dónde se ubica cada componente, se emplea la máscara, un proceso fotográfico bastante sofisticado y caro”.
Fue necesario simplificar el proceso, explicó Martino, a los efectos de obtener los primeros dispositivos. “No tengo conocimiento de que exista ningún otro grupo que haya fabricado un transistor de tamaña complejidad y con una cantidad tan pequeña de máscaras. Eso también es difícil”, dijo.
Según el investigador, el próximo paso consistirá en perfeccionar el modelo de FinFET. “Por ahora éste tiene un perfil académico. Fuimos hasta donde era posible a nivel de investigación. Pero ahora necesitamos la colaboración de la industria para desarrollar un modelo de uso comercial”, destacó.