By: Media Outreach
August 31, 2026
La PoliU Desarrolla Transistor de Efecto de Campo de Túnel Cuántico Para Superar Barreras en el Desarrollo de Chips de Circuitos Integrados
La investigación fue liderada por Prof. Jianhua HAO, Director del Departamento de Física y Materiales y Catedrático de Física de Materiales y Dispositivos en PolyU, en colaboración con la Universidad Nacional de Singapur, la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong, la Universidad de Pekín y la Universidad de Tecnología y Diseño de Singapur. Los hallazgos han sido publicados en la prestigiosa revista científica Science.
Los transistores convencionales dependen de la emisión termoiónica de cargas eléctricas, lo que requiere un voltaje de compuerta mínimo de 60 milivoltios (mV). Sin embargo, el "límite de Boltzmann" hace que los valores de pendiente subumbral por debajo de 60 mV por década sean físicamente imposibles a temperatura ambiente, limitando el progreso en la electrónica de alto rendimiento.
Prof. Hao dijo: "Al adoptar el túnel cuántico, nuestro TFET rompe esta barrera, allanando el camino para circuitos integrados de ultra bajo consumo y alto rendimiento esenciales para los chips de IA emergentes y las aplicaciones de semiconductores avanzados".
El equipo del Prof. Hao creó una heteroestructura ultrafina de capas alternas de bismuto 2D y seleniuro de indio utilizando deposición por láser pulsado. Al ejercer un control preciso sobre la estructura de las capas, el bismuto normalmente semimetálico se transforma en un semiconductor en forma 2D, permitiendo que los portadores de carga penetren eficientemente en el seleniuro de indio mediante el mecanismo de túnel cuántico.
El TFET resultante logró valores de SS muy por debajo del límite de 60 mV por década. Funcionando a temperatura ambiente en sustratos de silicio, el dispositivo requirió un rango de voltaje de compuerta de solo 160 mV, muy inferior a los 800 mV originalmente requeridos.
El dispositivo resolvió un desafío en los TFET experimentales al proporcionar una alta corriente de salida junto con una relación de corriente ON/OFF excepcionalmente alta, lo que ayuda a impulsar múltiples puertas lógicas posteriores y disminuir el retardo del circuito.
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