Transistor pode atender futura demanda industrial

Pesquisador da Poli-USP desenvolve ferramenta que pode atuar como fotosensor ultrafino

Transistores são parte importante de equipamentos eletrônicos como computadores e celulares. Créditos: Unsplash (www.unsplash.com)

O transistor desenvolvido pelo pesquisador José Peixoto funciona com tensão variável (positiva e negativa), e foi estudado por suas propriedades como sensor de luz. A expectativa é que o resultado de sua dissertação de mestrado na Escola Politécnica (Poli) da USP possa expandir a utilização de transistores para estudos científicos. Esses aparelhos são semicondutores utilizados como interruptores que conduzem corrente de acordo com a tensão (positiva ou negativa). 

“Transistores convencionais são semicondutores utilizados como interruptores que conduzem corrente de acordo com a tensão. Eles são fabricados do tipo N, de cargas negativas, ou tipo P, de cargas positivas”, conta o pesquisador. Essa dinâmica obriga os sistemas, como regra geral, a terem no mínimo um de cada tipo. Peixoto e sua equipe desenvolveram um transistor chamado Besoi (Back Enhanced, em inglês), que, de acordo com a tensão aplicada, é capaz de alternar de um estado para o outro, funcionando como um dois por um, simplificando a montagem desses sistemas, e permitindo seu uso como sensor.

O estudo mostrou que o Besoi tem uma boa sensibilidade à luz, mesmo que não tenha sido construído com otimização para operar como um sensor. Ele obteve uma sensibilidade relativamente próxima à de sensores convencionais, com uma espessura de silício de apenas 10 nm (nanômetros)

Peixoto conta que a proposta de transistores de porta dupla é algo recente, e que por isso não deve entrar no mercado tão cedo. No entanto, existem vantagens em sua utilização, como “a possibilidade de construí-lo junto com circuitos integrados modernos. Nesses, a espessura do silício é muito fina, o que degrada a sensibilidade de sensores convencionais, então esses sensores de luz costumam ter espessura da ordem de centenas de nanômetros”. 

Para ter uma melhor performance, os circuitos modernos usam transistores pequenos e finos, chegando a espessuras de dezenas (e até de unidades) de nanômetros. “Para não precisar fazer uma engenharia de fabricação mais complicada, criando regiões mais espessas na lâmina para fabricar um sensor, é possível usar o Besoi, que já é bastante fino, como sensor”.

Embora não haja aplicações práticas bem definidas no momento, Peixoto acredita que os resultados podem auxiliar no desenvolvimento de estudos e dispositivos na área. “O grupo de pesquisa onde desenvolvi o trabalho sempre focou em estudar novos transistores e melhorias para aumentar a sua performance, a fim de suprir as demandas que a indústria de semicondutores encontrará em cerca de 10 a 20 anos”, afirma o pesquisador, que completa, “o meu trabalho foi o primeiro dentro do grupo a estudar a aplicação desses transistores como sensores de luz, então acho que ajudará em aplicações na área e até otimizações de dispositivos avançados para operarem como sensores de luz”.

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