Un nuevo método mejora la fiabilidad de futuros chips informáticos

Un equipo de investigación de la Universidad de Princeton y el Princeton Plasma Physics Laboratory ha desarrollado un método que podría mejorar significativamente la fabricación de chips informáticos de nueva generación. El estudio se centra en materiales ultrafinos conocidos como dicalcogenuros de metales de transición (TMD), en particular el disulfuro de molibdeno, que tiene solo tres átomos de grosor. Estos materiales se consideran candidatos clave para superar las limitaciones del silicio en la miniaturización de transistores.

El principal reto en su fabricación es eliminar selectivamente la capa superior de átomos de azufre sin dañar las capas inferiores de molibdeno. Actualmente se utiliza plasma para este proceso, pero el margen de seguridad es muy estrecho: demasiada energía puede destruir la estructura del material. La investigación propone una solución innovadora basada en un pretratamiento químico con oxígeno o flúor antes de la exposición al plasma.

Las simulaciones muestran que este tratamiento reduce la energía necesaria para eliminar los átomos de azufre de unos 30 electronvoltios a aproximadamente 10-14 electronvoltios. Esto amplía la ventana de seguridad del proceso, reduciendo el riesgo de daños estructurales. El mecanismo funciona mediante la formación de compuestos intermedios, como el dióxido de azufre o compuestos de azufre y flúor, que se desprenden fácilmente del material.

Este enfoque no depende únicamente de la fuerza física del plasma, sino que aprovecha reacciones químicas controladas para facilitar la eliminación de capas atómicas. Los investigadores destacan que el siguiente paso será evaluar el posible daño residual del proceso y comprobar si esta técnica puede aplicarse a otros materiales similares, como aquellos basados en tungsteno o selenio. Si se valida, podría abrir nuevas vías para la fabricación de chips más pequeños, eficientes y fiables en el futuro.