Desde hace más de 60 años, los circuitos integrados y semiconductores para ordenadores y chips electrónicos se fabrican con silicio. Esto podría cambiar muy pronto, tras la presentación del Primer semiconductor funcional de grafeno.desarrollado por Georgia Tech.

Hace más de una década se puso de moda el grafeno, un material milagroso en forma de lámina de átomos de carbono unidos por los enlaces más fuertes conocidos. Tiene numerosas ventajas y aplicaciones, que apenas se han materializado en nuestra vida diaria… hasta ahora.

Hemos visto numerosas aplicaciones del grafeno. El problema es que una cosa es crear esa aplicación, y otra muy distinta, poder fabricarlo a un coste asequible, a escala masiva. Es el gran muro que los investigadores están intentando derribar. Y con este primer semiconductor funcional de grafeno, parece que Georgia Tech lo ha conseguido. Podéis verlo en el vídeo de apertura de la noticia.

Así funciona el primer semiconductor de grafeno

Crear un semiconductor de grafeno es un doble desafío, porque El grafeno… no es un semiconductor. El profesor de física Walter de Heer y su equipo del Georgia Tech, perteneciente al Instituto de Tecnología de Georgia, en Estados Unidos, han dedicado diez años a modificar las propiedades del grafeno, para convertirlo en un semiconductor.

La clave fue descubrir cómo cultivar grafeno en obleas de carburo de silicio utilizando hornos especiales. Ellos produjeron grafeno epitaxial, que es una sola capa que crece sobre una cara cristalina de carburo de silicio. El equipo descubrió que, cuando se hacía correctamente, el grafeno epitaxial se unía químicamente al carburo de silicio y comenzaba a exhibir propiedades semiconductoras.

El resultado es un semiconductor de grafeno más ligero, más barato, más resistente y se calienta menos que el silicio. Pero su propiedad más prometedora es que La movilidad de los electrones es diez veces mayor que la del silicio.. Esto significa que los electrones pueden moverse diez veces más rápido, aumentando drásticamente el rendimiento del semiconductor.

Conseguir un semiconductor de grafeno funcional ya es un gran logro, pero Georgia Tech ha superado un segundo hito igualmente importante: Su sistema de fabricación es compatible con los métodos utilizados para fabricar semiconductores de silicio.. Esto significa que las fábricas apenas tendrán que realizar modificaciones para producir semiconductores de grafeno a escala masiva.

Si cumple lo que promete, es posible que nos enfrentemos a el fin de la era del silicio, para dar la bienvenida a la era del grafeno en los semiconductores. Georgia Tech afirma que es el nuevo material de los próximos 50 años.