| Artículos | 01 JUL 2000

Chips moleculares

Tags: Histórico
Eugenio Barahona.
Ya se han realizado los primeros experimentos con moléculas que actúan como transistores; un primer paso para diseñar chips moleculares.

Desde hace ya varios años diversos expertos en microelectrónica vienen anunciando que los procesos que se emplean para fabricar circuitos integrados alcanzarán en pocos años sus límites físicos, lo que hará imposible continuar reduciendo el tamaño de los transistores que forman parte, por ejemplo, de un microprocesador. Una de las limitaciones a la continua reducción del tamaño de los chips viene dada por las técnicas que se usan para "dibujar" sobre las obleas de silicio los circuitos del chip, técnica que se conoce como litografía. Recientes avances en este campo han asegurado la continuidad de las técnicas actuales durante alrededor de una década más.
Diversos grupos de investigadores están trabajando en varias tecnologías que harán posible fabricar chips más rápidos y pequeños que los actuales. Una de las técnicas que se está investigando consiste en sustituir los transistores actuales por moléculas capaces de dejar pasar o no, dependiendo de una señal de control, una corriente eléctrica. Además de esta investigación básica, también se está trabajando en el desarrollo de los procesos necesarios para empaquetar en un encapsulado millones de estas moléculas, así como en las técnicas equivalentes a la litografía actual que permitan "imprimir" el diseño de un circuito integrado sobre un determinado soporte.
Hewlett Packard, junto con la universidad de California, está investigando esta tecnología y ya ha conseguido desarrollar un conmutador electrónico formado por una capa de varios millones de moléculas de una sustancia orgánica. Las universidades de Yale y Rice están trabajando sobre un tipo de moléculas que permiten crear interruptores cuyo estado es reversible, puede modificarse su conductividad para que dejen pasar o no una corriente eléctrica.
El trabajo que están realizando las universidades de Yale y Rice se basa en moléculas en las que se han insertado regiones capaces de atrapar electrones, pero sólo cuando se somete la molécula a un determinado voltaje. Dicho voltaje actuaría como la señal de control que se aplica a un transistor para que deje o no pasar la corriente. Parece ser que, variando este voltaje, los investigadores han logrado que las moléculas dejen pasar o no una corriente a través de ellas. Incluso se ha fabricado un prototipo de este "transistor molecular" formado por alrededor de 1.000 moléculas colocadas entre dos láminas metálicas.
Otro campo en que también se está trabajando se refiere a la posibilidad de crear celdas de memoria usando moléculas. Esto se ha conseguido modificando la región de la molécula que atrapa los electrones para que los retenga. Los investigadores han conseguido diseñar dicha zona de la molécula para que retenga electrones durante unos diez minutos, lo que quiere decir que no sería necesario refrescar el contenido de la celda de memoria durante dicho periodo. Hay que tener en cuenta que las celdas de memoria que actualmente se fabrican con semiconductores deben refrescarse cada pocos milisegundos.
Hasta que aparezcan productos comerciales basados en esta tecnología pasarán bastantes años, ya que los investigadores deben encontrar la forma de asegurar varios millones de dispositivos moleculares contra un substrato, así como enlazar los dispositivos individuales que forman un circuito tal y como hayan decidido sus diseñadores. Estos obstáculos, junto con otros que quizás aparezcan durante las investigaciones, pueden retrasar de manera importante la aparición de productos comerciales basados en electrónica molecular.

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