Científicos de IBM crean el emisor de luz en estado sólido más pequeño del mundo


IBM anunció que ha creado el emisor de luz en estado sólido más pequeño del mundo. ste adelanto de la investigación (el primer emisor de luz de única molécula controlado eléctricamente) demuestra los rápidos avances logrados en el conocimiento de los dispositivos moleculares.





Los resultados también indican que los exclusivos atributos de los nanotubos de carbón pueden ser aplicables a laptoelectrónica, que es la base del sector de las comunicaciones de alta velocidad.

El trabajo previo de IBM sobre las propiedades eléctricas de los nanotubos
de carbón posicionó al nanotubos de carbón como el mejor candidato para
reemplazar al silicio cuando las características de los actuales chips no
puedan llevarse a una escala todavía menor. Los nanotubos de carbón son
moléculas en forma de tubo 50.000 veces más delgadas que un cabello humano
promedio. Los científicos de IBM esperan que el logro de hoy dé lugar a
más trabajos de investigación y despierte el interés en el uso de nanotubos
de carbón en dispositivos electrónicos y fotónicos (basados en luz) en
nanoescala.

"Con una mejor comprensión de las propiedades eléctricas de los nanotubos
de carbón a través de su emisión de luz, IBM está acelerando la vía de
desarrollo para sus aplicaciones electrónicas, y posibles aplicaciones
ópticas " comentó el Dr. Phaedon Avouris, gerente de ciencia en nanoescala
de la división de Investigación de IBM. "Los emisores de luz en nanotubo
tienen el potencial de ser construidos en conjuntos o integrados con
componentes electrónicos de nanotubo de carbón o silicio, lo cual abre
nuevas posibilidades en electrónica y optoelectrónica."

El equipo de investigación de IBM detectó luz con una longitud de onda de
1,5 micrómetros, que es particularmente valiosa por ser la longitud de onda
ampliamente utilizada en las comunicaciones ópticas. Los nanotubos con
distintos diámetros podrían generar luz con distintas longitudes de onda
utilizadas para otras aplicaciones.

Cómo creó IBM el emisor de luz en estado sólido más pequeño del mundo
El emisor de luz de IBM consiste en un único nanotubo de 1,4 nanómetros de
diámetro configurado en un transistor en estado sólido de tres terminales
que utiliza el mismo principio que los transistores convencionales. En
estos transistores, la aplicación de un bajo voltaje a la entrada del
transistor cambia la corriente que pasa entre los extremos opuestos del
nanotubo (fuente y descarga del dispositivo).

Sobre la base de sus investigaciones anteriores, los científicos de IBM
diseñaron el dispositivo para que fuera "ambipolar", de modo que pudieran
inyectar simultáneamente cargas negativas (electrones) desde una electrodo
fuente y cargas positivas (huecos) desde un electrodo de descarga en un
único nanotubo de carbón. Cuando los electrones y los huecos se encuentran
en el nanotubo, se neutralizan entre sí y generan luz.

Debido a que se trata de un transistor, el emisor de luz de IBM puede
encenderse y apagarse según el voltaje aplicado a la entrada del
dispositivo. El control eléctrico de la emisión de luz de los nanotubos
individuales permite investigaciones detalladas de la física óptica de
estos exclusivos materiales de una sola dimensión. Los investigadores de
IBM compararon las características detalladas de la luz emitida con las
predicciones teóricas para probar que la luz fue creada por el mecanismo de
recombinación electrón-hueco.

Si bien la emisión óptica desde moléculas individuales ya había sido
medida, se trataba de una emisión de luz inducida por irradiación láser de
muestras de moléculas. En el caso de los nanotubos de carbón, la emisión
de luz desde un conjunto de grandes cantidades de nanotubos suspendidos en
un líquido irradiado con láser fue informada en una ocasión anterior.

El informe sobre este trabajo, "Induced Optical Emission from a Carbon
Nanotube FET" preparado por J.A. Misewich, R. Martel, Ph. Avouris, J.C.
Tsang, S. Heinze y J. Tersoff del Centro de Investigación T.J. Watson de
IBM en Yorktown Heights (N.Y.) se publica en la edición del 2 de mayo de
Science. Para obtener una copia del manuscrito completo, envíe un correo
electrónico a scipak@aaas.org o llame al (202) 326-6440 y solicite el
trabajo número 15 en la edición del 2 de mayo.

IBM Research, la división de Investigación de IBM, es pionera en
nanotecnología desde hace más de 20 años. El logro de hoy tiene como
antecedente una serie de grandes adelantos de investigación realizados por
científicos IBM que utilizan nanotubos de carbón (CNT) para crear
dispositivos electrónicos diminutos. En mayo de 2002, IBM creó los
transistores de nanotubo con mayor rendimiento que se hayan conocido, y
mostró que los CNT pueden tener un rendimiento superior al de los
prototipos de silicio contemporáneos líderes. En agosto de 2001, IBM
demostró el primer circuito de computadora con rendimiento lógico del
mundo, basado en un único nanotubo de carbón. En abril de 2001, IBM fue la
primera en desarrollar una técnica revolucionaria para producir conjuntos
de transistores de CNT, evitando la necesidad de separar meticulosamente
los nanotubos metálicos de los semiconductores.

Información adicional:
Imágenes y animaciones relacionadas:
http://domino.watson.ibm.com/comm/bios.nsf/pages/cntle.html


Información adicional sobre proyectos de investigación en nanotecnología de
IBM: http://www.research.ibm.com/pics/nanotech/


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