El transistor ha sido desarrollado por un equipo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Viena. Esto se logró aprovechando el germanio. El equipo desarrolló un nuevo diseño de transistor adaptativo que puede cambiar su configuración según los requisitos de la carga de trabajo. Este nuevo avance puede permitir el uso de hasta un 85 % menos de transistores que los enfoques actuales. Al tener menos transistores operando para el mismo trabajo, se reducen el consumo de energía y las temperaturas, lo que a su vez permite una mayor escala de frecuencia y rendimiento del transistor.
Esta tecnología no solo cambiará la forma en que se diseñarán los chips de computadora del futuro, sino que estos transistores nuevos y adaptables también generarán nuevas posibilidades en IA, redes neuronales e incluso lógica que funciona con valores además de cero y uno.
Si bien estos transistores adaptativos tienen un potencial enorme, uno de los investigadores detrás del proyecto, el Dr. Masiar Sistani, explicó en la revista ACS Nano que no tienen la intención de reemplazar la tecnología de transistores basada en silicio existente, sino de aumentarla. “No queremos reemplazar por completo la tecnología de transistores basada en silicio bien establecida con nuestro nuevo transistor, eso sería presuntuoso. Es más probable que la nueva tecnología se incorpore a los chips de computadora como complemento en el futuro. Para ciertas aplicaciones, simplemente será más eficiente energéticamente y conveniente confiar en los transistores adaptativos”, dijo el Dr. Masiar Sistani mientras explicaba la nueva tecnología.
“Conectamos dos electrodos con un cable extremadamente delgado hecho de germanio, a través de interfaces extremadamente limpias y de alta calidad, sobre el segmento de germanio, colocamos un electrodo de puerta como los que se encuentran en los transistores convencionales. Lo que es decisivo es que nuestro transistor presenta un electrodo de control adicional colocado en las interfaces entre el germanio y el metal. Puede programar dinámicamente la función del transistor”, explicó el Dr. Masiar Sistani.
“Las operaciones aritméticas, que antes requerían 160 transistores, son posibles con 24 transistores debido a esta mayor adaptabilidad. De esta manera, la velocidad y la eficiencia energética de los circuitos también pueden aumentar significativamente”, explicó el Prof. Walter Weber, otro miembro del equipo.
El Dr. Sistani explicó además: “Esto se debe a que el germanio tiene una estructura electrónica muy especial: cuando aplica voltaje, el flujo de corriente inicialmente aumenta, como era de esperar. Sin embargo, después de cierto umbral, el flujo de corriente vuelve a disminuir; esto se denomina resistencia diferencial negativa. Con la ayuda del electrodo de control, podemos modular en qué voltaje se encuentra este umbral. Esto da como resultado nuevos grados de libertad que podemos usar para darle al transistor exactamente las propiedades que necesitamos en este momento”.