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Segredo de novos semicondutores pode estar na mistura de silício com materiais 2D; entenda

Materiais bidimensionais podem transformar a tecnologia de semicondutores, tornando dispositivos mais compactos e eficientes
Layse Ventura26/01/2025 13h54, atualizada em 26/01/2025 14h01
Semicondutores
Semicondutores 2D prometem revolucionar a tecnologia com materiais ultrafinos que aumentam a eficiência e reduzem o consumo de energia. Imagem: deepadesigns / Shutterstock
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Pesquisadores da Universidade de Buffalo, nos Estados Unidos, estão explorando o uso de materiais bidimensionais (2D) em combinação com o silício para criar semicondutores mais eficientes e poderosos.

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O estudo, publicado na revista ACS Nano, sugere que a integração desses materiais pode melhorar significativamente a injeção e o transporte de cargas elétricas, marcando um avanço crucial para a nanoeletrônica, que alimenta dispositivos como computadores, smartphones e ferramentas médicas.

Os materiais 2D são o futuro dos semicondutores?

  • Melhoria na eficiência energética: a pesquisa mostra como materiais 2D, como o dissulfeto de molibdênio (MoS2), podem aumentar a eficiência e o controle na condução de cargas elétricas, mesmo sendo extremamente finos, com menos de um nanômetro.
  • Avanço na miniaturização de dispositivos: a integração desses materiais permite criar componentes menores e mais poderosos, abrindo caminho para tecnologias compactas e de alto desempenho.
  • Colaboração internacional de ponta: o estudo envolveu especialistas de países como China, Coreia, Áustria e Itália, reforçando a relevância global da pesquisa em semicondutores.

Como os materiais 2D podem ajudar na nanoeletrônica?

Os materiais bidimensionais são incrivelmente finos, mas com propriedades únicas que podem transformar a forma como semicondutores operam.

Enquanto semicondutores tradicionais utilizam estruturas tridimensionais, a nova abordagem combina camadas ultrafinas com silício para maior eficiência e controle na condução de cargas elétricas (Imagem: Smileus/Shutterstock)

No estudo, o MoS2 demonstrou ser eficaz na melhoria da injeção de cargas elétricas, enquanto materiais como grafeno e nitreto de boro hexagonal (h-BN) também desempenharam papéis complementares. Esses avanços são especialmente importantes para dispositivos mais complexos, como transistores de três terminais.

Os cientistas destacaram que, em certas condições, os materiais 2D funcionam quase como invisíveis na coleta de carga, reduzindo a resistência sem comprometer o desempenho.

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Embora a combinação de materiais 2D com silício seja promissora, desafios ainda persistem. Segundo o professor Huamin Li, autor principal do estudo, é necessário entender melhor os mecanismos de transporte de carga na interface entre materiais 2D e 3D.

Com informação do site Phys.org.

Layse Ventura
Editor(a) SEO
Layse Ventura no LinkedIn

Layse Ventura é jornalista (Uerj), mestre em Engenharia e Gestão do Conhecimento (Ufsc) e pós-graduada em BI (Conquer). Acumula quase 20 anos de experiência como repórter, copywriter e SEO.

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