El grafeno de doble capa podría ser el mejor sustituto del silicio
Si existe en la actualidad un material llamado a conquistar nuestro futuro, ese es el grafeno. Sus propiedades mecánicas, termicas y electrónicas son espectaculares. Sin embargo la tecnología basada en grafeno está muy verde y quedan años para que sea un buen sustituto del silicio actual. En concreto una de la mayores carencias es en la fabricación de transistores FET para circuitos lógicos; ahora parece que el empleo de dos capas de grafeno pegadas podría mejorar este problema y ser la solución futura.
Antes de profundizar más en las ventajas del grafeno de doble capa debemos entender qué hace a un transistor FET bueno o malo. Una de las cosas más importantes es la cantidad de veces que puede “encenderse/apagarse” por segundo; actualmente los FET de silicio se encuentran sobre 10.000veces por segundo a temperatura ambiente. Además de esto necesitamos un material semiconductor con el que construir nuestro transistor. Los semiconductores se caracterizan porque su resistencia eléctrica disminuye con la temperatura y a tener una serie de saltos (no muy grandes), también llamados GAPs entre los niveles de energía permitidos para los electrones.
Volviendo ahora al grafeno, actualmente no se han conseguido transistores FET con más de 10 apagados/encendidos por segundo, muy por debajo del silicio. Es por esto que los investigadores andan como locos buscando alguna forma de mejorar esto. Una de las primeras pruebas fue superponer 2 capas de grafeno; pero al hacer esto se pierden las propiedades semiconductoras, ya que no existe un gap de energías prohibidas para los electrones.
Sin embargo, cuando los físicos teóricos se pusieron a estudiar las propiedades de grafeno de doble capa encontraron que cualquier perturbación, como un campo eléctrico, produciría un gap de energías prohibidas en el material, es decir, lo convertiría en semiconductor. En cuanto supieron esto los experimentales se pusieron manos a la hora tratando de comprobar si realmente sucedía eso y las propiedades FET que podría tener.
Los resultados fueron ciertamente mejores que los del grafeno monocapa, con mejoras de hasta un órden de magnitud; pero aún lejos de los valores actuales del silicio. Con vistas a aplicaciones futuras en circuitos lógicos y electrónica, parace que el grafeno de doble capa es el camino a seguir. Hay que recordar que esto es un primer prototipo rudimentario sin aplicaciones comerciales.
El cambio grafeno-silicio puede ser una de las revoluciones más anticipadas de la historia de la tecnología, sin embargo aún queda un largo camino por recorrer. Hasta entonces no queda otra que esperar y estar atentos a los pasos que se van dando en este campo tan interesante y que tantas alegrías nos dará en el futuro
