Pesquisadores da Universidade Tecnológica de Viena fabricaram com sucesso, pela primeira vez, transistores de silício-germânio (SiGe) usando um método alternativo. Essa conquista não apenas possibilita transistores menores no futuro, mas também proporciona velocidades mais rápidas, menor consumo de energia e a capacidade de operar em temperaturas extremamente baixas, oferecendo implicações significativas para o desenvolvimento de chips quânticos.

Anteriormente, os componentes eletrônicos eram baseados principalmente em materiais semicondutores dopados. Esse processo, no qual átomos estranhos são adicionados para alterar as propriedades eletrônicas do material, é um dos pilares da microeletrônica moderna. No entanto, com o advento dos componentes em nanoescala, os métodos tradicionais de dopagem enfrentam desafios. Quanto menor o transistor, maior o impacto das flutuações aleatórias de dopagem. A sensibilidade à temperatura também representa um problema: em temperaturas excessivamente baixas, os portadores não conseguem migrar completamente, dificultando a integração de transistores eletrônicos clássicos e qubits em aplicações de computação quântica.

Para abordar essas questões, o Professor Walter Weber, chefe do Grupo de Pesquisa em Nanoeletrônica da Universidade Técnica de Viena, introduziu uma nova forma de dopagem: a dopagem de aceitador modulado. Em vez de dopar diretamente o próprio cristal semicondutor, essa técnica dopa a camada de óxido do material semicondutor isolante. Isso modula as propriedades do semicondutor por meio de acoplamento remoto, aumentando a condutividade da camada de óxido sem a necessidade de incorporar átomos estranhos ao cristal.

Uma equipe de pesquisa da Universidade Técnica de Viena, em colaboração com a Academia Freiberg e a Universidade Johannes Kepler de Linz, demonstrou com sucesso esse efeito em silício-germânio pela primeira vez e produziu transistores de SiGe funcionais. "Conseguimos demonstrar que a técnica MAD aumenta a condutividade em mais de 4.000 vezes, melhora o desempenho de ativação e reduz o consumo de energia", disse o Dr. Masiar Sistani. "Isso pode abrir caminho para uma nova geração de nanotransistores multifuncionais." Para chips quânticos, essa técnica evita o problema de "congelamento" do portador em temperaturas extremamente baixas, encontrado em técnicas de dopagem convencionais. A dopagem da camada de óxido permanece eficaz mesmo nessas temperaturas extremamente baixas.