nanoelectrónica –

Tecnología de fabricación de circuitos integrados en la que la dimensión de los elementos se mide en nanómetros.

De la microelectrónica a la nanoelectrónica

La nanoelectrónica puede considerarse como una evolución lógica de la microelectrónica, cuyo objetivo es la fabricación de circuitos integrados, coloquialmente llamados «chips electrónicos». Este sector de actividad de alto valor añadido se denomina comúnmente «industria de semiconductores», en referencia a los materiales básicos de la microelectrónica, como el silicio. Impulsada por una computadora en constante evolución, la industria electrónica ha conocido, en medio siglo, una miniaturización sin precedentes. Basta recordar que las primeras computadoras, construidas mediante relés telefónicos y lámparas de vacío, eran inmensas máquinas (de varios metros cúbicos) con una potencia de cálculo apenas comparable a la de una calculadora moderna. Hoy, un microprocesador de unos pocos milímetros cuadrados contiene millones de transistores.

Sin embargo, la miniaturización ahora se enfrenta a límites físicos: siempre que el tamaño del componente (transistor, resistencia, etc.) – permanece mayor que una décima de micrómetro (1 diezmilésima de milímetro), se comporta como un componente electrónico convencional. Por debajo de este tamaño, las leyes de la física cambian: las que rigen el mundo de lo “infinitamente pequeño” –descrito por la física cuántica– no son las mismas que rigen el mundo macroscópico en el que evolucionamos. A escala nanométrica aparecen los fenómenos cuánticos. Por ejemplo, cuando una corriente eléctrica pasa a través de un circuito electrónico convencional, sigue los caminos que la conducen de componente a componente en un orden bien determinado. Pero cuando los componentes están separados por unos pocos nanómetros, los electrones (partículas que forman la corriente eléctrica) pueden saltar de un componente a su vecino, incluso si no están conectados entre sí. Este fenómeno se llama “efecto túnel”.

productos de nanoelectrónica

A pesar de estas dificultades, ya se han desarrollado algunos nanocomponentes. Estos no son nada como los componentes convencionales. Existen así puntos cuánticos capaces de aprisionar un solo electrón y liberarlo en el momento deseado, lo que podría servir de memoria para las computadoras del futuro; los nanocables transportarían los electrones uno a uno, sin pérdidas; las nanopartículas magnéticas también podrían desempeñar el papel de memorias, etc.

Desafortunadamente, los investigadores aún no han encontrado una forma de ensamblar estos nanocomponentes para crear nanocircuitos reales. Porque, a esta escala, no podemos utilizar las técnicas tradicionales de microprocesadores de grabado, como la litografía. Este problema está en el centro del desafío de la nanotecnología: el desarrollo de la nanoelectrónica primero requiere que la industria sea capaz de producir nanocircuitos en masa a un costo competitivo.