Investigadores deram um passo na direção do controlo de transístores com luz e não apenas com eletricidade, inovação que pode levar a componentes eletrónicos “mais rápidos e energeticamente mais eficientes”.
Pela primeira vez, uma equipa de investigação internacional liderada por cientistas do Centro Nacional Francês de Investigação Científica (CNRS) gerou um gás de eletrões ao fazer incidir raios ultravioleta sobre um material composto por camadas de óxido.
Quando a iluminação é desligada, o gás desaparece, de acordo com os resultados de um estudo publicado na Nature Materials e citado na sexta-feira pela agência France-Presse (AFP).
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Nos transístores atuais, que são a unidade básica de construção de todos os componentes eletrónicos, é um “sinal elétrico que cria estes gases bidimensionais atraindo eletrões para um local específico”, explicou Javier Villegas, um dos autores do estudo, à AFP.
É este que permite o fluxo ou não de corrente, correspondente ao 1 e ao 0 dos bits, a unidade básica de informação na computação.
“Em vez de criar estes gases bidimensionais aplicando uma pequena voltagem elétrica, substituímo-los por um pulso de luz”, detalhou Villegas, diretor de investigação do Laboratório Albert Fert (CNRS/Thalès).
Este resultado foi alcançado combinando experiências avançadas e cálculos teóricos.
A organização dos átomos na superfície das duas camadas de óxido foi meticulosamente calibrada, as observações à escala atómica permitiram identificar o comportamento dos átomos e a modelação ajudou a descrever os movimentos dos seus eletrões em contacto com estímulos luminosos.
Este fenómeno, “na interface entre a ótica e a eletrónica”, abre caminho a “inúmeras aplicações” na eletrónica, computação quântica e spintrónica, um campo de investigação que explora uma propriedade quântica dos eletrões, o spin, sublinhou o CNRS.
Os componentes eletrónicos controlados pela luz “têm a vantagem particular de serem muito mais rápidos, mais eficientes em termos energéticos e mais simples de operar”, especificou a organização.
A utilização de transístores controlados por luz poderia eliminar até um terço dos contactos elétricos de um chip, uma poupança de cerca de mil milhões de contactos elétricos só num processador de computador.
Outras funcionalidades podem surgir deste resultado, como o design de detetores óticos ultrassensíveis.
“Agora, para desenvolver aplicações, precisamos de desenvolver uma técnica para implementar estes fenómenos a uma escala mais pequena, por exemplo, para criar redes e transístores óticos mais densos”, destacou Villegas.
Haverá sempre funções nos transístores “que serão ativadas eletricamente de forma muito vantajosa”, explicou ainda o investigador.
Mas “graças ao fenómeno que destacamos, podemos criar dispositivos híbridos que funcionam tanto com eletricidade como com luz, o que nos permite multiplicar o número de funcionalidades”, concluiu.
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