Criado transístor que pode alternar entre 2 estados de energia

Redação do Site Inovação Tecnológica -  23/05/2017

Com dois estados de energia dentro do mesmo componente torna-se possível fazer a interface entre os sinais eletrônicos dos processadores atuais e os sinais de luz. [Imagem: M. Feng et al. - 10.1063/1.4942222]

Transístor a laser biestável

Os professores Milton Feng e Nick Holonyak, inventores do transístor a laser, levaram seu componente fotônico a um novo patamar, diminuindo a distância que nos separa de processadores que funcionam à base de luz.

A dupla conseguiu dar biestabilidade ao transístor a laser, o que significa que o componente consegue manter dois estados de energia estáveis, podendo alternar entre os dois.

Com dois estados de energia dentro do mesmo componente torna-se possível formar uma chave optoelétrica, o primeiro passo tanto para fazer a interface entre os sinais eletrônicos dos processadores atuais e os sinais de luz, que permitirão acelerar muito a velocidade dos dados, quanto para construir uma lógica óptica de pleno direito.

"Construir um transístor com biestabilidade elétrica e óptica em um chip de computador irá aumentar significativamente as velocidades de processamento porque os componentes podem se comunicar sem a interferência que ocorre quando [eles estão] limitados aos transistores eletrônicos," disse o professor Milton Feng.

Optoeletrônica

A ideia de processadores ópticos, ou fotônicos, faz sentido porque a luz viaja mais rapidamente do que a eletricidade, além do que um chip óptico não dissiparia o calor dos processadores eletrônicos atuais.

Mas Feng e Holonyak são mais pés-no-chão, e acreditam que a teoria é bonita, mas o aumento da velocidade e do poder de processamento exige uma abordagem híbrida, ou optoeletrônica.

"Você não pode remover a eletrônica inteiramente porque você precisa se conectar a uma corrente e convertê-la em luz. Esse é o problema com o conceito de computador totalmente óptico que algumas pessoas falam, mas não é possível porque não existe um sistema totalmente óptico," desafia Feng.

Diagrama esquemático do transístor a laser biestável. [Imagem: M. Feng et al. - 10.1063/1.4942222]

É por isso que eles vêm trabalhando tão arduamente em um componente que mescle os dois sinais. O componente está pronto, mas até agora ele mantém sua biestabilidade apenas até -50º C. O próximo passo será fazê-lo operar a temperatura ambiente.

O professor Feng garante que já conseguiu isso, e vai demonstrar proximamente em um artigo que está sendo preparado para publicação: "Qualquer componente eletrônico é praticamente inútil se ele não puder funcionar a temperatura ambiente. Ninguém vai querer carregar um aparelho dentro de uma geladeira para evitar que ele fique muito quente."

Bibliografia:

Electro-optical hysteresis and bistability in the ring-cavity tunneling-collector transistor laser
M. Feng, N. Holonyak Jr, M. K. Wu, F. Tan
Journal of Applied Physics
Vol.: 121, 153103
DOI: 10.1063/1.4942222