O design do transistor vertical também pode ajudar a resolver outro desafio encontrado quando se fabrica transistores menores: a camada de isolamento cada vez menor. Esta camada fica entre o gate do transistor e o canal pelo qual a corrente passa, evitando um curto-circuito. Durante muitos anos, as camadas de isolamento nos transistores convencionais diminuíram dramaticamente para aumentar a quantidade de corrente que eles podem carregar. Estas camadas logo serão tão finas que os elétrons poderão atravessá-las, o que desperdiça energia e faz com que os chips se desgastem prematuramente. Muitos cientistas acreditam que este será o fim da linha para o transistor convencional.

Como resultado, a indústria de semicondutores está tentando encontrar materiais alternativos para a camada de isolamento, para substituir o dióxido de silício atual. O principal obstáculo é que a maioria dos materiais potenciais é sensível às altas temperaturas usadas no processo de fabricação de semicondutores. A abordagem do transistor vertical elimina este problema porque o gate e a camada de isolamento são os últimos a serem aplicados no processo de manufatura, após todos os passos que exigem altas temperaturas terem sido completados.

“Esta pesquisa inovadora oferece novas oportunidades para a miniaturização dos circuitos integrados e aprimoramento da performance”, disse Mark Pinto, chefe técnico do Microelectronics Group da Lucent. “Recentemente, era grande a preocupação com o fato de que a indústria de semicondutores iria encontrar em breve limites fundamentais para o quão pequenos e velozes transistores poderiam ser fabricados. Esta pesquisa nos mostra claramente novas maneiras de lidar com estes desafios”.

Inovação – Apesar de a maioria dos pesquisadores ter tentado construir transistores verticais nos últimos 25 anos, a abordagem do Bell Labs possui duas características não existentes nos designs anteriores: ele pode acomodar camadas de isolamento ultrafinas e o canal e o gate estão alinhados.

Como o transistor vertical do Bell Labs oferece uma base sólida, pode-se acrescentar camadas adicionais de transistores aos chips de silício, resultando nos chamados high-rise chips – um dos objetivos almejados pela manufatura de semicondutores.

“Este é o melhor exemplo em tecnologia de transistores verticais e demonstra o espírito inovador que floresce no Bell Labs”, disse Dimitri Antoniadis, professor de Engenharia Elétrica do Massachusetts Institute of Technology (MIT).

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