Hem vist durant gran part del temps com els components orientats a l'ús de dispositius són cada vegada més petits. Succeeix que hem vist grans avenços en tecnologia i els científics estan buscant el pròxim boom respecte als xips informàtics. Si abans pensàvem que tot ho faríem a través d'ordinadors, els mòbils intel·ligents es van posar al davant, a més d'altres dispositius com tauletes, per indicar-nos que l'espectre és més ampli.
Una bona part d'investigadors confia que els materials bidimensionals podrien ser clau per al desenvolupament de xips futurs. Són ultrafins i es formen des d'una o poques capes atòmiques. L'inconvenient és que una nova investigació podria suggerir que aquests materials no funcionarien com s'espera en la tecnologia de xips de l'actualitat. Tot desemboca en la combinació de materials bidimensionals amb les capes aïllants per als dispositius electrònics. El resultat és una bretxa inevitable a escala atòmica entre ells. La indústria de semiconductors és a temps d'evitar una despesa més gran per alguna cosa que podria no funcionar, no sense abans fer els ajustos correctes.
La Universitat Tècnica de Viena s'interessa per l'electrònica 2D i els semiconductors
D'acord amb el professor Mahdi Pourfath de l'Institut de Microelectrònica de la universitat esmentada, els investigadors s'han trobat fascinats per les propietats de què gaudeixen els materials bidimensionals, tals com el grafè o el disulfur de molibdè. El problema és que un material d'aquestes característiques no pot constituir-se sol com un dispositiu electrònic; és necessari comptar amb una capa aïllant que vindria sent un òxid. Aquí és on comencen les complicacions veient-ho des de la perspectiva de ciència dels materials.
Els transistors d'aquesta època aconsegueixen funcionar per la commutació del semiconductor entre estats conductors i no conductors. En el futur planegen que el semiconductor pugui ser un material bidimensional. En el cas que els dispositius siguin petits i eficients, com sol ser en l'actualitat, però encara més en el futur, la capa aïllant ha de ser extremadament prima. En una escala atòmica, és un problema descobert pels investigadors.
La unió entre ells podria ser relativament feble. Poden unir-se i mantenir-se per les anomenades forces de van der Waals. L'inconvenient final és que sempre hi haurà un espai sobrant, per la qual cosa les dues capes de materials bidimensionals i capes aïllants no entraran en contacte directe. La distància és de 0,14 nanòmetres, molt prima. Per la qual cosa la separació provoca la feblesa de l'acoblament capacitiu entre capes. No importa com de bones siguin les propietats dels materials; la separació sempre serà el problema a resoldre.
Podria existir una solució en un altre tipus de materials
El professor Mahdi Pourfath indica que, si es desitja aconseguir èxit amb aquesta unió, la capa activa i la capa aïllant dels futurs semiconductors haurien de dissenyar-se en conjunt des d'un principi. Existeix una solució al problema i és a través dels anomenats materials de cremallera.
El semiconductor i la capa aïllant estan units amb molta més força sense dependre d'altres. És aquí quan s'elimina aquest espai de 0.14 nanòmetres. Afortunadament, els investigadors continuen treballant per poder predir quins materials són els adequats. Cal posar atenció especial en les capes aïllants; està bé decidir-se pels materials en 2D, però sempre que es puguin posar tots els actors a la balança.