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Electrónica
Nuevo Récord de Velocidad Para un
Chip
28 de
Julio de 2006.
 Un
equipo de investigadores ha presentado el primer transistor de
silicio-germanio capaz de operar a frecuencias superiores a 500 GHz.
Aunque este récord de eficacia fue logrado a temperaturas muy frías, los
resultados sugieren que el límite superior para el funcionamiento de
dispositivos de silicio-germanio puede ser más alto de lo que se
esperaba originalmente.
Los autores de este logro son científicos de IBM y del Instituto
Tecnológico de Georgia (Georgia Tech).
Los circuitos de silicio-germanio de frecuencia ultra alta tienen
aplicaciones potenciales en muchos sistemas de comunicaciones, de
defensa, de medición remota, y en plataformas de electrónica espacial.
Alcanzar tales velocidades extremas en tecnología basada en silicio (la
cual puede ser producida usando técnicas de bajo costo convencionales)
podría proporcionar un camino hacia una gama aún mayor de aplicaciones,
en el ámbito cotidiano. Hasta el momento, sólo circuitos integrados
fabricados a partir de materiales semiconductores de compuestos III-V
(más costosos) han alcanzado estos niveles extremos de eficacia en
transistores.
Los transistores de silicio-germanio construidos por el equipo IBM -
Georgia Tech operaron a frecuencias superiores a los 500 GHz, a 268,5
grados Celsius bajo cero, una temperatura obtenida mediante enfriamiento
por helio líquido. A temperatura ambiente, estos dispositivos
funcionaron aproximadamente a 350 GHz. Las mediciones de eficiencia
fueron realizadas utilizando un sistema especializado de pruebas de alta
frecuencia en el GEDC (Georgia Electronic Design Center).
Los dispositivos usados en la investigación provienen de un prototipo de
tecnología SiGe de cuarta generación fabricado en IBM sobre una oblea de
200 milímetros usando un viejo conjunto de máscaras no optimizado. Las
simulaciones sugieren que la tecnología, a la postre, podría soportar
frecuencias operativas mucho más altas (cercanas al terahercio) a
temperatura ambiente.
El siguiente paso en esta investigación será entender la física detrás
de los dispositivos de silicio-germanio, los cuales exhiben algunas
características inusuales a estas temperaturas extremadamente bajas.
Los investigadores han observado en estos dispositivos a temperaturas
criogénicas ciertos efectos que potencialmente los hacen más rápidos de
lo que sugiere la simple teoría, y que podrían permitir la construcción
de dispositivos aún más veloces.
SiGe es una tecnología de proceso en la cual las propiedades eléctricas
del silicio, el material que prácticamente es la base de todos los
microchips modernos, son acentuadas con germanio para hacer que los
chips funcionen más eficientemente. SiGe aumenta la eficacia y reduce el
consumo de energía en los chips de teléfonos móviles y otros
dispositivos de comunicación avanzados.
La tecnología de silicio-germanio ha sido de gran interés para la
industria electrónica porque permite lograr mejoras substanciales en el
funcionamiento de los transistores sin tener que dejar de usar técnicas
de fabricación compatibles con procesos estándar de producción en masa
basados en silicio. Introduciendo el germanio en las obleas de silicio a
escala atómica, los ingenieros pueden mejorar el funcionamiento, a la
vez que mantienen las muchas ventajas del silicio.
Información adicional en:
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