China continúa profundizando su avance en la industria de los semiconductores, desafiando las restricciones tecnológicas impuestas por Estados Unidos. En un hito que podría redefinir el futuro de la fabricación de chips, un equipo de investigadores de la Universidad de Pekín, liderado por el profesor Peng Hailin, ha presentado el primer transistor GAA 2D sin silicio, utilizando un material basado en bismuto. Este avance revolucionario, publicado en la prestigiosa revista Nature, representa una innovación que podría superar las capacidades de los transistores actuales.
Los transistores GAAFET (Field-Effect Transistor), que evolucionan desde los tradicionales MOSFET y FinFET, ofrecen un control completo del canal de conducción. La novedad introducida por el equipo chino es el uso de Bi₂O₂Se (óxidoseleniuro de bismuto) en lugar de silicio como semiconductor, creando así el primer diseño GAA 2D sin silicio.
El profesor Peng Hailin describió este desarrollo como un punto de inflexión en la industria: “Es el transistor más rápido y eficiente jamás creado. Mientras que las innovaciones en chips basadas en materiales existentes pueden ser vistas como un ‘atajo’, nuestro desarrollo es comparable a un ‘cambio de carril’ hacia el futuro.”
El grupo de investigación asegura que su diseño supera en rendimiento y eficiencia a las soluciones actuales de fabricantes líderes como Intel, TSMC y Samsung. En pruebas comparativas, el transistor chino mostró un 40 % más de rendimiento y un 10 % más de eficiencia energética comparado con el modelo N3B de TSMC, potencialmente situándolo al nivel de procesos avanzados como el N3X o el N2.
El uso de Bi₂SeO₅ como material dieléctrico en estos transistores ofrece ventajas significativas. Con una movilidad de electrones de 280 cm²/Vs y una oscilación de subumbral de 62 mV/dec, casi alcanzan el límite teórico ideal. Los beneficios destacados incluyen mejor integración con las arquitecturas CMOS actuales, menor consumo energético y una mayor densidad de integración, optimizando el escalado de potencia.
No obstante, la adopción de esta tecnología enfrenta desafíos importantes, como la escalabilidad y producción masiva, los elevados costes de producción iniciales y la necesidad de adaptar los procesos de manufactura actuales para integrar esta innovación.
En un contexto de crecientes restricciones por parte de Estados Unidos, China ha optado por caminos alternativos, buscando innovaciones disruptivas que trasciendan las limitaciones del silicio. Aunque es temprano para determinar si los transistores GAA 2D sin silicio serán adoptados masivamente, este descubrimiento representa un paso significativo en la carrera tecnológica global. China ha demostrado, una vez más, que su capacidad de innovación en la industria de semiconductores sigue desafiando el dominio occidental en un sector crítico para el futuro tecnológico.
