Creato il transistor più piccolo al mondo con un gate da 1 nm.

Da sempre l'industria dei microprocessori ritiene che non è possibile realizzare dei transistor con una lunghezza del gate inferiore ai 5 nanometri, (noti anche con la sigla nm); motivo per il quale i ricercatori dei Berkeley Lab, in collaborazione con l'Università del Texas a Dallas, l'Università della California, Berkeley e l'Università di Stanford, si sono messi al lavoro e sono riusciti a dimostrare come sia possibile scendere sotto questa soglia, scegliendo i materiali giusti. Difatti in questi giorni gli scienziati statunitensi hanno annunciato, con uno studio pubblicato sulla rivista Science, di aver creato il transistor più piccolo al mondo, (finora), con gate da 1 nanometro, senza utilizzare il tradizionale silicio, ed in grado di consumare meno energia rispetto ai suoi predecessori. In pratica il gate è l'interruttore del transistor: gli elettroni che passano dal source al drain sono controllati dallo stesso gate, il quale consente di accendere o spegnere il transistor, quando viene applicata una tensione esterna. Tuttavia normalmente, se la dimensione del gate scende sotto i 5 nanometri, si verifica il cosiddetto fenomeno del "quantum tunneling": l'interruttore non funziona più e gli elettroni passano liberamente dal source al drain; dunque il transistor resta sempre acceso. Motivo per cui i ricercatori si sono affidati al disolfuro di molibdeno, (noto anche con la sigla MoS₂), ovvero un materiale che possiede una struttura cristallina, (come il silicio), ma dove gli elettroni che scorrono sono più pesanti e che quindi risulta possibile utilizzare gate con lunghezza inferiore a 5 nanometri. Ad ogni modo l'altro problema che gli scienziati statunitensi si sono trovati ad affrontare è stato la realizzazione vera e propria del gate: le attuale tecniche fotolitografiche, infatti, non funzionano con queste dimensioni. Perciò i ricercatori hanno optato per l'impiego di nanotubi di carbonio come materiale per il gate, il quale è stato separato dal semiconduttore da uno strato di diossido di zirconio. Al riguardo Moon Kim, dell'Università del Texas a Dallas nonché autore dello studio in questione, ha commentato: "I transistor di silicio si stanno avvicinando al loro limite dimensionale. La nostra ricerca fornisce nuove informazioni sulla possibilità di andare oltre il limite di scala ultimo della tecnologia dei transistor a base di silicio". Ed ha poi proseguito spiegando: "I più piccoli transistor di silicio disponibili oggi in commercio hanno una porta più grande di 10 nanometri. Il nostro dispositivo invece ha una porta della dimensione di 1 nanometro. In più, ha la caratteristica di avere un consumo energetico ridotto rispetto ai transistor in silicio. Ciò significa che un cellulare costruito con questa tecnologia non dovrebbe essere ricaricato molto spesso". Tuttavia attualmente il transistor dei Berkeley Lab è un proof-of-concept, in quanto non sono stati integrati in un processore e non sono state sviluppate tecniche per ridurre le correnti parassite. Difatti lo stesso Moon Kim ha concluso affermando: "Prima che si arrivi alla produzione su vasta scala di tali dispositivi ci vorrà tempo e sarà necessario superare molte sfide tecniche". Comunque sia il risultato ottenuto è molto importante perché dimostra che i transistor possono essere ancora più piccoli, consentendo il rispetto della Legge di Moore, la quale potrebbe, infine, conservare la sua validità ancora per molti anni.

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