A KAUST, na Ar\u00e1bia Saudita, anunciou ter desenvolvido dispositivos eletr\u00f4nicos que operam est\u00e1veis em temperaturas que v\u00e3o do quase zero absoluto at\u00e9 500 \u00b0C. O avan\u00e7o envolve o \u03b2-Ga\u2082O\u2083, um semicondutor de bandgap ultralargo, aplicado em transistores FinFET e em inversor l\u00f3gico. A demonstra\u00e7\u00e3o ocorreu em uma linha de pesquisa recente da universidade.<\/p>\n
Essa conquista supera a limita\u00e7\u00e3o de semicondutores convencionais, que deixam de funcionar antes de 200 \u00b0C. Em baixas temperaturas, o congelamento de portadores reduz a condu\u00e7\u00e3o, enquanto no calor excessivo h\u00e1 vazamento el\u00e9trico e falha de dispositivos. A opera\u00e7\u00e3o em 2 K foi parte da avalia\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
O diferencial vem do \u03b2-Ga\u2082O\u2083, que suporta altas tens\u00f5es e mant\u00e9m estabilidade t\u00e9rmica. O material pode oferecer maior toler\u00e2ncia a falhas e reduzir custos na fabrica\u00e7\u00e3o de filmes de qualidade, abrindo espa\u00e7o para aplica\u00e7\u00f5es industriais em ambientes extremos.<\/p>\n
Para enfrentar o frio extremo, a equipe realizou dopagem pesada com Sil\u00edcio, criando uma banda de impureza que permite o movimento de el\u00e9trons sem energia t\u00e9rmica. O resultado \u00e9 condu\u00e7\u00e3o est\u00e1vel mesmo quando a energia t\u00e9rmica \u00e9 praticamente nula.<\/p>\n
Dois dispositivos foram testados com dopagem de Sil\u00edcio: um FinFET, com canais em formato de aleta, e um inversor l\u00f3gico, pe\u00e7a fundamental dos circuitos digitais. Ambos operaram de forma confi\u00e1vel em 2 K, marcando um marco hist\u00f3rico.<\/p>\n
Os pesquisadores veem o trabalho como base para uma gera\u00e7\u00e3o de chips criog\u00eanicos mais complexos, com potenciais transistores de RF, fotodetectores e mem\u00f3rias. O pr\u00f3ximo passo implica ampliar o portf\u00f3lio de componentes baseados em \u03b2-Ga\u2082O\u2083.<\/p>\n
As aplica\u00e7\u00f5es potenciais abrangem sondas espaciais, sat\u00e9lites e sistemas de computa\u00e7\u00e3o qu\u00e2ntica, que exigem funcionamento est\u00e1vel em ambientes com varia\u00e7\u00f5es t\u00e9rmicas extremas. A eletr\u00f4nica baseada em \u03b2-Ga\u2082O\u2083 pode reduzir o peso e o custo desses conjuntos.<\/p>\n
A pesquisa da KAUST insere o \u03b2-Ga\u2082O\u2083 numa frente global de materiais semicondutores que v\u00e3o al\u00e9m do Sil\u00edcio. A ideia \u00e9 tornar o eletr\u00f4nico universal para ambientes hostis, sem substituir o Sil\u00edcio em usos cotidianos, mas expandindo seus limites.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"