Russia: passo decisivo degli scienziati verso l’elettronica di nuova generazione

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In tutto il mondo si lavora per trovare il successore del silicio come semiconduttore nei gadget del futuro. Il principale candidato sono i nanotubi di carbonio, che presentano però un problema. Ma ora a Mosca hanno individuato la causa dell’intoppo, e presto lo si potrà risolvere

I microprocessori al silicio sono utilizzati in molti dispositivi elettronici, compresi i nostri telefoni cellulari, ma le possibilità del silicio hanno effettivamente raggiunto i loro limiti. Gli sviluppatori di tutto il mondo stanno cercando nuovi modi per ridurre i costi e aumentare le prestazioni dei nostri gadget. Una nuova ricerca dell’istituto di tecnologia Skolkovo di Mosca (Skoltech) potrebbe aiutare a fare un piccolo passo avanti. 

In collaborazione con l’IBM Watson Research Center, gli scienziati russi hanno analizzato il comportamento dei contatti elettrici nei nanotubi di carbonio usati come semiconduttore (CNT). Sono materiali estremamente tenaci e relativamente leggeri, con proprietà elettroniche e ottiche uniche. A seconda del diametro e della chiralità (ovvero il modo con cui i legami carbonio-carbonio si susseguono lungo la circonferenza del tubo), i nanotubi di carbonio possono essere o un conduttore, come un metallo, o un semiconduttore. E sono significativamente più efficienti rispetto ad altri materiali, come il silicio e il rame.  

Ci si aspetta che i CNT trasformino l’industria elettronica attraverso la produzione di transistor molto più piccoli, più veloci e più efficienti di qualsiasi cosa si possa ottenere con la tecnologia a chip di silicio. I nanotubi sono di gran lunga superiori alle attuali tecnologie, grazie alla bassa resistenza. Tuttavia, quando la dimensione del tubo diminuisce fino a diversi decimi di nanometro, la resistenza di contatto inizia ad aumentare, e questo rappresenta un ostacolo significativo alla loro introduzione nella produzione industriale. 

Gli scienziati russi sono finalmente riusciti a spiegare perché questo accade. Come ha spiegato il professor Vasilij Perebeinos, l’autore principale dello studio, “Il fatto è che, per la produzione di transistor, sui nanotubi di carbonio vengono realizzati dei contatti metallici, che esercitano una certa pressione. Sufficiente ad appiattirli. Nei punti di contatto perdono quindi la loro simmetria assiale e da semiconduttori diventano metalli, il che porta all’innalzamento della resistenza di contatto”. La ricerca ha dunque contribuito a chiarire i passi che si potranno intraprendere per ridurre ed eliminare il problema. Probabilmente, sarà necessario utilizzare dei nanotubi di diametro inferiore, che hanno una robustezza maggiore e non dovrebbero subire lo schiacciamento nei punti di contatto.

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