Un equipo compuesto por científicos e investigadores de la UC San Diego acaba de construir lo que literalmente ha sido catalogado como el primer dispositivo microelectrónica controlado por láser sin semiconductores. Para su funcionamiento, tal y como se ha desvelado, se hace uso de electrones libres, al igual justamente que en los tubos de vació.
Hay que reconocer que los semiconductores basados en silicio y otros materiales hasta ahora nos han ayudado a introducir miles de millones de transistores en unos pocos centímetros cuadrados. Aun así y llegados a este punto, este tipo de materiales presentan algunos problemas, como puede ser que la velocidad de los electrones está limitada por la resistencia del propio material con el que se trabaja mientras que, a su vez, se requiere de un impulso de energía mayor para hacerlos fluir a través de la denominada como «brecha de banda«, misma que se origina por las propiedades aislantes de los semiconductores como el silicio.
Debido a estos problemas se ha estado trabajando en otro tipo de soluciones como pueden ser los tubos de vacío ya que, estos, no tienen esos problemas debido a que son capaces de desprender electrones libres para transportar una corriente a través de un espacio. Aunque pueda parecer una solución, hasta ahora conseguir electrones libres a tamaños muy pequeños, como la nanoescala, es muy problemático ya que se necesitan tensiones muy altas, de unos 100 voltios, temperaturas altas o un láser de gran alcance para soltarlos.
De momento se debe estudiar hasta que punto estos dispositivos pueden ser escalados y su comportamiento antes de que puedan llegar al mercado.
Gracias a los estudios y al trabajo de este equipo de la UC San Diego estos problemas han sido resueltos mediante una nanoestructura con forma de «hongo» fabricada en oro. Al combinar una cantidad relativamente baja de voltaje con un láser de baja potencia, fueron capaces de desplazar electrones del valioso metal. El resultado final fue un aumento de diez veces en términos de conductividad, suficiente para poder realizar los estados de encendido y apagado lo que la convierte en una especie de interruptor óptico.
De momento esta evolución es tan sólo un estudio de laboratorio aunque el equipo ha declarado que no solo quieren exportar esta tecnología a la electrónica, sino que también podría ser clave en el desarrollo de aplicaciones fotovoltáicas, medioambientales e incluso en armamento. Si te ha sorprendido esta última palabra, sobre todo salida de un científico, hay que entender que estos estudios han sido financiados por DARPA.