El transistor con espesor de un átomo

Si con los chips de silicio podíamos llegar a lo más a 100 GHz, ahora será posible el THz, un transistor 10 veces más rápido: acelerar electrones hasta velocidades muy superiores a las de cualquier otro semiconductor. Graphene Industries es la empresa creada por los descubridores británicos del grafeno en 2004. La fabricación presenta problemas. Tomás Palacios crea obleas de grafeno sobre superficie de níquel, pero la movilidad del grafeno es menor que la que se obtiene pegando y despegando un trozo del autoadhesivo cello.

Debido a la increíble gran superficie en comparación con la mínima masa de grafeno, se puede usar para crear placas conductoras de un supercondensador, con unas posibilidades de almacenamiento energético muy superior al condensador clásico.

Con fecha 1 de abril pasado, el MIT y Technology Review informan sobre una memoria superrápida, para competir con el disco duro del ordenador.

Se basan en la investigación de la Universidad de Singapur, acerca de una memoria más rápida. Han construido centenares de memorias con grafeno, dirigidos por Barbaros Özylmaz, profesor de física. Él presentó la investigación en la última reunión de Sociedad Americana de Física, en Pittsburg (EE UU).

Según Özylmaz, el grafeno cambiará la industria electrónica. Antes eso no era posible.

Un elemento de memoria es un material, que tiene dos estados diferentes, el 0 y el 1. La memoria no ha de ser volátil, o sea, el material debe mantener los dos estados sin necesidad de energía. Los discos de hoy día son aleaciones magnéticas de cobalto, que almacenan los bits según dos orientaciones magnéticas en una pequeña área del disco. Özylman ha logrado dos estados de conductividad o resistencia en el grafeno, según se aplique o suprima un campo eléctrico. El truco ha consistido en depositar encima del grafeno una delgada capa de material ferroeléctrico. Éste posee un campo eléctrico intrínseco. Al aplicar un campo eléctrico, cambia la dirección del campo. El ferroeléctrico consigue que el grafeno mantenga su conductividad. Según Özylman: “Nosotros podemos cambiar la polarización del ferroeléctrico, el cual a su vez, cambia la conductividad del grafeno”.

Según Andre Geim, otra autoridad en el tema, “es conocido que el ferroeléctrico, con su campo eléctrico, cambia la resistencia del grafeno, multiplicada por un factor típicamente 10”. Al parecer, la memoria de grafeno podrá leer los bits 30 veces más deprisa que la memoria magnética de hoy día. Además la memoria será más densa.

A la hora de fabricar la memoria surgen problemas. Özylman ha conseguido una memoria en que la velocidad es solo cinco veces mayor. Además aparece la fatiga. Mientras, en la memoria de Özylman la conductividad cambia 100.000 veces, la memoria magnética actual cambia hasta millones de veces.

No se entiende bien cómo conserva la conductividad el grafeno, cuando se suprime el campo eléctrico, un factor que retrasa la fase comercial de la memoria de grafeno. Si tardamos 40 años en desarrollar la electrónica del silicio, con éxito total, es normal que también tardemos unos años en manipular el grafeno.