Molibdenita, otro material para fabricar chips

Cuando parecía los especialistas comenzaban a coincidir en que el grafeno sería el material destinado a reemplazar al silicio en la fabricación de circuitos integrados, hace su aparición la molibdenita. Se trata de un material con el que pueden construirse láminas de un sólo átomo de espesor, aptas para fabricar componentes electrónicos de menor tamaño y mayor velocidad que los basados en grafeno. Se lo puede obtener de forma natural o haciendo reaccionar azufre con molibdeno. Además, posee una adecuada “banda prohibida” y es capaz de resolver algunas de las limitaciones del silicio.

Al grafeno le ha surgido un competidor en el campo de la fabricación de circuitos integrados. En efecto, investigadores han descubierto que la molibdenita (MoS2) podría tener algunas ventajas sobre el grafeno a la hora de fabricar los chips electrónicos del futuro. La tecnología actual, fuertemente basada en el silicio, posee algunos problemas, y a pesar de que a lo largo de los últimos años se ha conseguido mejorar su rendimiento de diferentes maneras, se trata de una tecnología que está alcanzando sus límites teóricos. Los chips más nuevos, fabricados en procesos de 22 nanómetros, deben batallar duramente con los problemas derivados de la oxidación, que reduce su rendimiento y provoca pérdidas de energía. Los investigadores, buscando una alternativa al silicio encontraron en el grafeno un material prometedor, con el que se han creado prototipos de transistores capaces de funcionar a velocidades mucho más altas que las de sus equivalentes de silicio. Sin embargo, parece que el grafeno no es el único reemplazo posible: también existe la molibdenita.

Andras Kis dirigió al equipo del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Lausanne que creó los primeros circuitos integrados utilizando láminas de molibdenita. Este compuesto, cuya fórmula es MoS2, se puede extraer en forma natural o fabricarse haciendo reaccionar azufre con molibdeno, un elemento utilizado ampliamente en la industria del acero. Los primeros circuitos lógicos construidos con molibdenita han demostrado que se trata de una posible alternativa al silicio y al grafeno, permitiendo construir chipsde mayor potencia, con componentes más pequeños. Las láminas utilizadas para construir los prototipos tienen unos 0,65 nanómetros de espesor y aproximadamente 10 micras de largo, y fueron extraídas de cristales de molibdenita de origen natural. Una vez construidos los transistores que conformaban las puertas

lógicas se depositó el conjunto sobre una oblea de silicio, para luego añadir los contactos de oro necesarios para conectar el chip con el mundo exterior. Kis afirma que la molibdenita posee una ventaja crucial sobre el grafito, ya que “a veces puede conducir la corriente, y a veces no“, lo que le permite realizar las mismas funciones que el silicio en la electrónica.

Como sabes, un material debe ser capaz de pasar de estado conductor a no conductor, para así diferenciar un “1” de un “0” lógico. Esto es posible gracias a una propiedad de la electrónica conocida como “banda prohibida“. La molibdenita tiene, de forma natural, un espacio de banda adecuado para su uso en la electrónica, mientras que el grafeno carece de ella y proporcionársela es algo bastante complejo. “Mientras todo el mundo se concentra en el grafeno, nosotros decidimos experimentar con algo diferente”, explicó Kis. Algunos colegas, como James Hone de la Universidad de Columbia, que se dedica al estudio del grafeno y de la molibdenita, creen que el equipo suizo ha hecho un buen trabajo, sobre todo a la hora de conseguir que los electrones fluyan entre los electrodos de oro y la molibdenita. Este no es un logro menor, ya que se trata de dos materiales que en general no suelen conectarse fácilmente. El equipo de Kis resolvió el problema agregando “puentes” de óxido de hafnio para unirlos. Los trabajos sobre este material recién están comenzando, habrá que esperar para ver si estos prometedores resultados pueden convertir a la  molibdenita en la materia prima de los chips de la próxima década.