¿Adiós al Silicio?

por Mario 13 agosto, 2009, 6:39 pm 30 Comments

La Ley de Moore se acaba a los 18nm (2014)

Cuando muchos aseguraban que la Ley de Moore estaba por quedar obsoleta, ha irrumpido en escena un acontecimiento que podría ser la puerta hacia una nueva dimensión en la fabricación de chips (circuitos integrados). Un grupo de científicos del Departamento de Física de la Universidad de Stanford se ha embarcado en la difícil tarea de encontrar un elemento que pueda sustituir al Silicio, y ya consiguieron su objetivo. La nueva estrella de los semiconductores se llama Telururo de Bismuto (BI2TE3).

El silicio se utiliza ampliamente para la fabricación de chips de ordenador, gracias a las ventajas notables que el material posee. Antes existió el Germanio como semiconductor precursor, gracias al cual nacieron los primeros transistores en los Laboratorios Bell. Debido a las importantes inestabilidades que presentaba, se hizo necesario encontrar un material que ofreciera mejores condiciones, y el silicio ha ocupado ese lugar hasta el día de hoy.

Mucho se ha hablado del final inminente de la conocida Ley de Moore, que dice que cada dos años se duplica la cantidad de transistores que pueden introducirse en un circuito integrado. Incluso Moore había advertido en 2007 que su ley dejaría de tener vigencia en 10 o 15 años. Pero también aclaró que una nueva tecnología vendría a suplir a la actual, tal como la conocemos. En un principio, mencionó que la evolución sería cada 18 meses (línea punteada verde), pero en 1975 reformó su propio enunciado, el cual acompañó la evolución de los chips fabricados por Intel.

La nueva tecnología a la que se refería Moore está siendo buscada alrededor de todo el mundo y, cada cierto tiempo, aparecen muchos científicos afirmando haberla encontrado. Este mismo año, sin ir muy lejos, el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) había anunciado que los nanotubos de carbono y de grafeno eran la tecnología que desplazaría definitivamente al silicio de escena. Se habló de transistores de grafeno que alcanzarían velocidades de 1Thz (Terahertz = 1000 Gigahertz) en no más de dos años debido a los avances constantes de la investigación. He aquí un vídeo (extenso pero muy instructivo) donde se habla de los beneficios de los nanotubos de carbono y grafeno.

Sin embargo, hace pocos días nos hemos enterado de un nuevo desarrollo investigativo llevado a cabo por los científicos Yulin Chen y Zhi-Xun Shen, quienes aseguran haber encontrado características funcionales del Telururo de Bismuto que hacen suponer que estamos en presencia del auténtico heredero del trono que prontamente abandonará el silicio.

Para descubrir el material, los expertos profundizaron en la teoría sobre las características y probable comportamiento del Telururo de Bismuto y luego la llevaron a la práctica. En un laboratorio, utilizaron rayos X para monitorear el flujo de los electrones, y fue así como detectaron que casi llegaba a tener propiedades superconductoras a temperatura ambiente.

Luego intentaron reproducir el material y encontraron que es posible fabricarlo y manipularlo utilizando exactamente las mismas herramientas empleadas por la industria informática moderna. Esto significa que las casas fabricantes de chips no tendrían que adquirir nueva maquinaria o tecnología para crear sus chips con Telururo de Bismuto. Este descubrimiento podría conducir a nuevos chips de ordenador y a parámetros totalmente inéditos de velocidad, sin mencionar la revolución conceptual en la industria electrónica.

La base del descubrimiento es un tipo de material híbrido (a base de Telururo de Bismuto) que posee características aislantes en su interior; por el contrario, su periferia o superficie exterior se comporta como un conductor de características inusitadas y propiedades sobresalientes a temperatura ambiente. De hecho, los científicos afirman que los electrones pueden desplazarse a lo largo del material sin disipar energía en forma de calor y con requerimientos energéticos casi despreciables.

El nuevo descubrimiento de Stanford Linear Accelerator Centre es parte de un nuevo campo llamado espintrónica, que usa el espín de los electrones para almacenar o transportar información. “Es algo realmente emocionante”, dijo Chen. El material “podría permitirnos hacer un dispositivo con nuevos principios operativos”, aseguró. Además, podemos agregar que desde algún tiempo se baraja la posibilidad de aprovechar las propiedades del espín para futuras computadoras cuánticas, en las que el espín de un sistema aislado puede servir como qubit o bit cuántico.

Vale recordar que, según Wikipedia, el espín (del inglés spin "giro, girar") refiere a una propiedad física de las partículas subatómicas, por la cual toda partícula elemental tiene un momento angular intrínseco de valor fijo. En 1920, los químicos analíticos llegaron a la conclusión que para describir a los electrones en el átomo, además de los números cuánticos, se requería de un cuarto concepto: el llamado espín del electrón. Éste, al girar sobre su propio eje, genera un campo magnético: el denominado espín.

“En adelante, Sillicon Valley, en California, podría tener que buscarse un nuevo nombre”, bromearon los investigadores Yulin Chen, Zhi-Xun Shen, James Analytis y Ian Fisher.

Conclusión
Es evidente que estamos en un constante camino hacia una nueva tecnología y que muy pocos se animan a describir con seguridad cuáles y cómo serán sus características. Tampoco sabemos cuándo habremos llegado a ella, hasta que no se logre un producto fiable, estandarizado y de venta masiva. Hasta ahora sólo hemos escuchado grandes anuncios de importantes centros de estudios y las palabras autorizadas de científicos que dedican su esfuerzo a encontrar el nuevo material predominante en el mundo de la electrónica. Pero las preguntas que nos asaltan son muchas. ¿El esfuerzo valdrá la pena?¿La enorme crisis mundial actual permitirá que las compañías manufactureras tomen el riesgo del salto a nuevos horizontes?¿Tú crees que estamos ante el sucesor definitivo del silicio o sólo se trata de un anuncio más?

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