Durante casi seis décadas, la Ley de Moore ha guiado el avance tecnológico en la industria de los semiconductores, prometiendo un aumento sostenido en la cantidad de transistores por chip. Sin embargo, el proceso de miniaturización del silicio se enfrenta a un obstáculo insuperable debido a limitaciones físicas significativas que afectan la capacidad de disipar calor y gestionar los efectos cuánticos. Este desafío ha llevado a un estancamiento en las frecuencias de operación alrededor de los 5 GHz, con beneficios cada vez más modestos por nodo tecnológico y un incremento notorio en los costos de producción.
En respuesta, un equipo de la Universidad de Pekín ha propuesto una solución innovadora al presentar transistores gate-all-around (GAAFET) de dos dimensiones, construidos a partir de bismuto y capaces de integrarse monolíticamente en 3D a baja temperatura. La investigación destaca el uso de Bi₂O₂Se como semiconductor y Bi₂SeO₅ como dieléctrico de puerta, materiales que permiten una integración más eficiente y efectiva, reduciendo la energía y el calor implicados en el proceso.
El enfoque propuesto por los investigadores chinos ofrece una alternativa prometedora frente a los cada vez más costosos avances en la tecnología del silicio. La capacidad de apilar transistores en capas sin afectar la capa inferior ni incrementar el calor excesivo marca un avance significativo hacia la densidad electrónica escalable de manera sostenible. Este método podría transformar la arquitectura de chips, reducir las barreras de eficiencia en centros de datos y mitigar tensiones geopolíticas al introducir nuevas cadenas de valor.
No obstante, la travesía desde el laboratorio hasta la producción en masa plantea retos significativos. La transición hacia una fabricación a escala industrial implica superar barreras como el control de la variabilidad y la creación de conexiones estables y efectivas a gran escala.
Mientras tanto, el mundo observa los avances en la implementación de esta tecnología, evaluando su rendimiento y viabilidad en escenarios más amplios. La Ley de Moore, aunque transformada, continúa vigente, explorando nuevos horizontes en densidad y eficiencia energética mediante la combinación de materiales 2D, diseños 3D monolíticos y un enfoque más integral hacia el desarrollo de semiconductores.
