Actualmente la litografía más pequeña disponible son los 7 nm de TSMC para los iPhone XS, XS Max y XR con el Apple A12 Bionic. En 2019 se sumará Samsung, y AMD lanzará los primeros procesadores y tarjetas gráficas de 7 nm. Sin embargo, IBM está empezando a ver los resultados de su inversión más allá de los 7 nm, y han conseguido una interesante innovación relacionada con el grafeno.

La iniciativa “7 nm and beyond” sigue dando sus frutos

Hace 4 años, IBM anunció que iba a invertir 3.000 millones de dólares durante un periodo de 5 años para investigar sobre el futuro de la nanoelectrónica bajo el proyecto “Más allá de los 7 nm”. Y es que, aunque algunos fabricantes saben más o menos por donde van a tirar para crear litografías de 5 y hasta 3 nm, muchas dudas hay sobre lo que ocurrirá después.

Sin embargo, investigadores de IBM han publicado una investigación en la que han conseguido aplicar electricidad al grafeno para ayudar a depositar los nanomateriales en el sustrato con una precisión del 97%. Michael Engel, jefe de desarrollo de IBM Brasil, explicó que este proceso puede dar lugar a la creación de un sistema híbrido que combina diferentes técnicas para desarrollar electrónica encima de la litografía.

En la demostración, cultivaron el grafeno sobre carburo de silicio, y luego pelaron el grafeno y lo pusieron en una oblea de óxido de silicio. Este es el material más lógico para los semiconductores, y es el que se usa ahora, pero Engel afirma que también se podría hacer con cobre.

Después, se definía dónde se iba a colocar el grafeno y se les aplica un campo eléctrico de corriente alterna a las capas de grafeno mientras van depositando los nanomateriales en la parte superior. El nanomaterial se arrastra hacia abajo y queda atrapado entre los electrodos de grafeno opuestos. Con esto, el grafeno define la ubicación y la orientación del campo eléctrico para que se deposite el nanomaterial. En el cuarto paso, los electrodos de deposición del grafeno son desechados, y por último se realizan pasos finales para integrar los dispositivos electrónicos definitivos.

Principal problema de este sistema: su implementación a gran escala
Hasta ahora, la mejor tecnología disponible usaba electrodos de metal, los cuales son difíciles de eliminar y limitan el rendimiento y la integración potencial del dispositivo final al dejar surcos. Este es una de las grandes mejoras que introduce el grafeno, que permite que disponer los nanomateriales sin que queden residuos, y limitan la exposición a químicos del dispositivo final. Con este sistema se consigue también una mayor precisión a la hora de colocar los nanomateriales, por lo que se abre la puerta a bajar de nanómetros.

Este proceso, aunque esperanzador, no va a suponer una solución inmediata a la imposibilidad de seguir con la Ley de Moore en la actualidad. El principal problema al que se enfrentan de momento es utilizarlo a escala industrial. Primero es necesario estandarizar las soluciones de nanomateriales para conseguir resultados consistentes y repetibles, además de adaptar la utilización del método del campo eléctrico.

Via adslzone.net