China y el transistor sin silicio: ¿el fin de una era o una jugada geopolítica?

En la guerra tecnológica global, hay anuncios que suenan más a declaración de intenciones que a realidad tangible. Pero cuando un equipo de investigadores chinos afirma haber desarrollado un transistor que no solo prescinde del silicio, el hiperabundante material que durante más de medio siglo ha sido la base de la electrónica, sino que además supera en rendimiento a los chips más avanzados de Intel, TSMC o Samsung, parece razonable prestar algo de atención.

Un grupo de investigadores de la Universidad de Pekín han creado un transistor utilizando oxiselenuro de bismuto (Bi₂O₂Se) como material semiconductor y selenato de bismuto (Bi₂SeO₅) como dieléctrico de puerta. Este diseño emplea lo que se denomina una arquitectura de transistor de efecto de campo de compuerta envolvente (GAAFET), donde la compuerta rodea completamente el canal, ofreciendo un control electrostático superior y reduciendo significativamente las fugas de corriente. Las pruebas de laboratorio indican que este transistor opera hasta un 40% más rápido y consume un 10% menos de energía que los chips de 3nm más avanzados de Intel, TSMC y Samsung.

La investigación, publicada en Nature Materials, describe un dispositivo basado en arseniuro de galio (GaAs) fabricado con una arquitectura 3D monolítica epitaxial. Una característica destacada de esta tecnología es la integración monolítica tridimensional (M3D) a baja temperatura, que permite apilar múltiples capas de transistores sin comprometer la calidad cristalina ni la compatibilidad con las infraestructuras de fabricación existentes. Este enfoque posibilita una mayor densidad de integración y abre la puerta a circuitos más compactos y eficientes.

El silicio no está muerto, pero sí es cierto que lleva tiempo mostrando síntomas de fatiga. La Ley de Moore hace tiempo que avanza con unas dificultades y limitaciones cada vez más significativas. Las complejidades físicas de seguir miniaturizando los nodos de fabricación, ya por debajo de los 3nm en laboratorios avanzados, hacen que los costes y la dificultad técnica se disparen. Y es en ese sentido donde los materiales alternativos como el GaAs, el GaN o incluso el grafeno llevan años siendo explorados, pero sus limitaciones de coste, escalabilidad y compatibilidad con procesos industriales han impedido hasta ahora su adopción masiva.

Lo que China presenta es un enfoque distinto: en lugar de forzar más al silicio, cambia completamente de paradigma. Lo hace, además, con una tecnología que permite apilar capas funcionales completas en 3D, lo cual no solo incrementa la densidad, sino que también reduce las distancias que recorren las señales eléctricas, disminuyendo así la latencia y el consumo.

¿Exageración propagandística o disrupción real? La respuesta está, como casi siempre, en el contexto. Este desarrollo no solo representa un avance tecnológico, sino también una respuesta estratégica a las restricciones impuestas por Estados Unidos sobre el acceso de China a tecnologías avanzadas de semiconductores. Al desarrollar una tecnología de transistores independiente del silicio, China busca reducir su dependencia de proveedores extranjeros y fortalecer su autonomía en el sector tecnológico.

Sin embargo, y a pesar del entusiasmo con que ha sido recibido el anuncio, estamos aún ante un experimento de laboratorio. El chip funcional tiene un tamaño diminuto, su fabricación requiere técnicas que no están aún industrializadas a gran escala, y no hay todavía evidencia de que pueda competir en costes o volumen con las fábricas de TSMC o Samsung. El silicio, además, es hiperabundante, mientras que algunos de los elementos utilizados en esta tecnología no lo son tanto. Pero como concepto, es profundamente prometedor.

Lo que sí está claro es que el movimiento tiene una fuerte carga estratégica. Con las sanciones de los Estados Unidos limitando el acceso de China a tecnologías de vanguardia, y con la industria de semiconductores convertida en un auténtico campo de batalla geopolítico, anunciar la superación del silicio con una tecnología «100% nacional» tiene para China un valor simbólico enorme. En primer lugar, por el posible desacoplamiento tecnológico que podría generar: si China logra industrializar esta tecnología, podría construir una cadena de suministro de chips completamente autónoma, reduciendo su dependencia del silicio y de la tecnología occidental.

En segundo lugar, porque supone un cambio de paradigma en diseño de chips: El paso de 2D a 3D monolítico puede marcar un antes y un después. Es un camino que ya exploraban Intel y TSMC, pero que los materiales tradicionales limitan en gran medida, de manera que la adopción de nuevos materiales podría acelerar esa transición. Pero además, podría producirse una fuerte reconfiguración del liderazgo tecnológico: aún siendo un prototipo, el mero hecho de que China lo haya logrado antes que sus competidores es toda una llamada de atención en la misma dirección que muchas otras: cuando limitas el acceso a algo, la innovación tiende a encontrar nuevas formas de hacer las cosas. Puede que no cambie el mercado en 2025, pero sí podría hacerlo en 2028.

No estamos aún, por tanto, ante un producto comercial. Pero sí ante un ejemplo claro de cómo la innovación radical, impulsada por necesidades estratégicas, puede alterar el curso de una industria. El silicio no desaparecerá mañana. Pero puede que, dentro de no tanto tiempo, recordemos este anuncio como el inicio de su declive.