Por mais de cinco décadas, a densidade de transistores em circuitos integrados dobrou periodicamente. Contudo, ao atingir a escala sub-nanométrica, a física do silício enfrenta fenômenos quânticos indesejados, como o tunelamento de elétrons através dos canais de comutação.
Confinamento Espacial em Nanocristais
Pontos quânticos são agrupamentos esféricos de átomos de semicondutores com diâmetros variando entre dois e dez nanômetros. Nessa dimensão, os elétrons ficam confinados espacialmente, criando níveis discretos de energia que podem ser controlados com extrema precisão.
Controle de Elétrons Individuais
Ao contrário dos transistores convencionais que exigem o fluxo de milhares de elétrons para alterar o estado lógico entre zero e um, os dispositivos baseados em pontos quânticos operam mediante a movimentação de uma quantidade mínima de cargas, reduzindo o consumo energético a níveis quase nulos.
Integração com Litografia Existente
O avanço mais promissor reside em adaptar os métodos de litografia ultravioleta extrema para posicionar esses nanocristais em arranjos regulares, permitindo a transição da arquitetura plana para circuitos tridimensionais sem abandonar os parques industriais já estabelecidos.