El camino hacia los 7nm, 5nm y 3nm

Hay límites para cada tipo de material y el silicio está llegando al máximo con los procesos de fabricación de 14 nanómetros, es que la industria no se detiene en ese ínfimo tamaño y de alguna forma intenta estirar la ley de Moore una vez más.

Los procesos de 14nm utilizan FinFET de silicio pero para pasar a 10nm este material no sirve, es que se dan dos efectos físicos llamados “quantum tunneling” y el más comnocido “gate leakage” en el que los electrones se “escapan” generando ruido en la señal, el silicio no logra contenerlos.

Pero la industria ya trabaja en 10nm, 7nm, 5nm y hasta 3nm, buscando siempre llegar al átomo mísmo hasta que la electrónica deje de ser tal y no se pueda usar más. En el caso de 10nm se necesitan nuevos materiales y se encontraron en la combinación de Silicio y Germanio (Si-Ge) o Germanio puro, con mayor movilidad de electrones y por ende menores voltajes, y esto evita todos esos feos problemas de pérdidas, consumo excesivo y tunneling que afecta al silicio. Pero el mismo Germanio tiene sus limitaciones.

El germanio se usa hace mucho tiempo (quien electrónico no recuerda los diodos de germanio!) así que el cambio de una industria a la otra no tendría tanto impacto, pero he aquí que no alcanza y que el germanio es escaso (el silicio es arena, vidrio, fácil de conseguir, complicado de purificar pero bien conocido y masivo).

El paso a 7nm ya es más complicado, si bien Si-Ge sirve para llegar allí hay que cambiar la estructura de los transistores por ejemplo con GAA (Gate All Around) o tunel vertical (TFET) pasando a usar nanocables para lograr el efecto de achicar y contener el tunneling.

Una tercera opción es el uso de III-V de Gallio-Arseniuro (un ion de arsénico con tres electrones extra). El tema es que ya se ven tres caminos posibles que se abren del actual ¿cual será el correcto? ¿el que pueda llegar a 3nm?. Muchos hablan del grafeno y los nanotubos pero estan muy lejos de poder meterse en el circuito de procesadores, por el momento estos otros materiales y complejos transistores son los que estarán en nuestros futuros equipos.

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