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Fusão de diodo com resistor Na busca por manter viva a Lei de Moore, academia e indústria têm tentado de tudo para manter o ritmo de miniaturização, aumentando cada vez mais a densidade de componentes dentro dos chips. Uma das áreas menos conhecida desses esforços lida diretamente com o que se acreditava ser uma característica insuperável dos componentes eletrônicos - apenas para dar um spoiler, não era. Os circuitos são tipicamente construídos conectando um diodo em série com um elemento de memória. Uma característica básica dessa estrutura "um resistor-um diodo", está nas grandes quedas de tensão ao longo do dispositivo, o que se traduz em alta potência e dificulta a miniaturização dos circuitos além de um certo ponto. Por isso, várias equipes vêm trabalhando há anos para combinar o diodo e o resistor em um único componente. Agora, uma equipe internacional encontrou a solução para esse dilema. E encontrou naquele que parece ser a fronteira última da miniaturização: a eletrônica molecular. Bit molecular Com apenas 2 nanômetros de espessura, cinco vezes menos do que o estado da arte da eletrônica, a chave molecular funciona simultaneamente como diodo e como resistor, exigindo para isso menos de 1 volt. A chave molecular opera em um mecanismo de duas etapas em que a carga injetada é estabilizada pela migração de íons carregados entre as moléculas e a superfície do componente. Isso é possível ligando as moléculas em pares. Em vez da instabilidade normalmente encontrada nos experimentos de eletrônica molecular, o que a equipe viu foi a formação de um "ponto ideal" entre a estabilidade e a capacidade de chaveamento. Em outras palavras, o componente molecular funciona como uma memória RAM resistiva - um diodo + memória em escala molecular. E esse tipo de memória é uma das características essenciais dos memoristores, os componentes da computação que imita o cérebro. "A comunidade está avançando rapidamente na identificação de novas aplicações de componentes eletrônicos em escala molecular. Este trabalho pode ajudar a acelerar o desenvolvimento de novas tecnologias envolvendo sinapses artificiais e redes neurais," disse o professor Enrique Del Barco, da Universidade Central da Flórida. Fonte:
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notícia Ouro e prata viram semicondutores em escala atômica
eliasgirardi postou um tópico em Notícias
A ilustração mostra uma camada monoatômica cristalina de ouro sob grafeno (antracita). A estrutura eletrônica da camada de ouro e o grafeno (verde) é mostrada acima. [Imagem: Stiven Forti] Metal vira semicondutor Químicos conseguiram pela primeira vez produzir camadas cristalinas monoatômicas de metais preciosos - similares metálicos do grafeno, da molibdenita e tantos outros materiais 2D. E como o ouro e a prata estão entre os melhores condutores de eletricidade que se conhece, qual não foi a surpresa dos pesquisadores quando as camadas monoatômicas desses dois metais apresentaram uma identidade inusitada: elas são semicondutoras. O fato de que camadas monoatômicas de metais se comportem como semicondutores é mais uma demonstração de que os elétrons se comportam de modo diferente em camadas bidimensionais do que costumam fazer no material bruto 3D - as propriedades eletrônicas do grafeno são muito diferentes daquelas do grafite, de onde o material se origina. E, como ouro e prata estão largamente presentes na indústria microeletrônica, esta descoberta tem potencial para ser explorada em novas aplicações dentro e fora dos chips, além de sensores. Metais bidimensionais Embora o grafeno tenha sido retirado do grafite usando uma fita adesiva, fabricar camadas monoatômicas de metais não é fácil. "Com os métodos clássicos de deposição, os átomos de ouro, por exemplo, se aglomerariam imediatamente em cachos tridimensionais," explicam Philipp Rosenzweig e Ulrich Starke, do Instituto de Pesquisas do Estado Sólido, na Alemanha. A dupla então trabalhou com um método diferente que eles mesmos criaram, chamado intercalação. O processo começa com uma pastilha de carbeto de silício, sobre a qual é depositada uma camada de grafeno. Quando um vapor de ouro é aplicado sobre essa pastilha em ambiente de vácuo, os átomos de ouro acomodam-se entre as camadas de carbeto de silício e grafeno. A equipe já repetiu os experimentos com germânio, cobre, gadolínio e prata - e a prata também se torna semicondutora. Esta é a coisa real, vista por um microscópio de tunelamento. As flutuações de brilho ocorrem porque o ouro e o grafeno interagem, formando uma super-rede, conhecida como rede de Moiré. [Imagem: MPI for Solid State Research] Aplicações tecnológicas Como todas as teorias diziam que o ouro continuaria um excelente condutor metálico na forma 2D, a descoberta de seu comportamento semicondutor foi uma surpresa. "Interações entre os átomos de ouro e, ou o carbeto de silício ou o grafeno, obviamente desempenham seu papel aqui. Isso influencia os níveis de energia dos elétrons," arrisca Starke. A descoberta abre a possibilidade de aplicações tecnológicas porque pequenos ajustes no método de fabricação definem se a camada monoatômica será condutora ou semicondutora: qualquer coisa maior do que uma camada, seja em toda a extensão do material, ou em pontos específicos, faz o ouro voltar a se tornar condutor. Assim, pode-se projetar componentes eletrônicos usando-se alternadamente mono e bi-camadas de ouro, obtendo funcionalidades usando um único material. Fonte: https://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=ouro-prata-viram-semicondutores-escala-atomica&id=010165200701#.XwYoE6FKgdU
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