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Ciencia de los
Materiales
Semiconductores Híbridos Con Expansión Térmica
Cero
8
de Febrero de 2008.
 El
ventilador de su ordenador está ahí para impedir que el chip del
microprocesador se caliente hasta el punto en que sus materiales
componentes empiecen a expandirse, produciendo fisuras que interrumpan
el flujo de la electricidad y destruyan el chip. La expansión térmica
también puede separar los materiales semiconductores del substrato,
reduciendo su rendimiento a través de cambios en la estructura
electrónica del material, o deformar las delicadas estructuras que
emiten la luz láser. Ahora, los nuevos semiconductores híbridos que
presentan expansión térmica cero podrían llevar a una electrónica y una
optoelectrónica más robustas.
 Menéame
Una nueva investigación realizada por científicos del Laboratorio
Nacional de Energía Renovable (NREL, por sus siglas en inglés), el
Laboratorio Nacional de Argonne y otras instituciones académicas, ha
revelado la existencia de un material semiconductor con expansión
térmica cero. La investigación puede tener repercusiones para el diseño
de las futuras generaciones de dispositivos electrónicos y
optoelectrónicos que puedan soportar una gama más amplia de
temperaturas.
Los intereses tradicionales en los materiales con expansión térmica cero
se han centrado fundamentalmente en áreas tales como la óptica, y los
componentes que se calientan en los motores o en los utensilios de
cocina. Son raros los materiales con expansión térmica cero que tengan
usos en áreas como la electrónica y la optoelectrónica, ya que la
mayoría son cristales, los cuales no funcionan bien en las aplicaciones
típicas de la electrónica. El semiconductor híbrido orgánico-inorgánico
investigado en este trabajo es un semiconductor multifuncional que
previamente había demostrado poseer propiedades electrónicas y ópticas
superiores. Los resultados del trabajo también hacen pensar en un camino
alternativo para diseñar materiales con cualquier índice de expansión
térmica deseado, positivo o negativo.
Los materiales bajo estudio están formados por capas orgánicas e
inorgánicas alternadas que actúan en conjunto para producir estos
efectos. Una se contrae mientras la otra se expande, y el resultado neto
de ambos efectos opuestos es una expansión cero.
Si bien la estabilidad térmica y la estabilidad química son dos grandes
problemas para la mayoría de los híbridos, la nanoestructura híbrida
investigada en este trabajo resulta excepcionalmente estable en el aire.
No sólo las estructuras cristalinas permanecen inalteradas, sino que sus
propiedades ópticas y electrónicas tampoco se alteran después de años de
exposición al aire o al calentamiento de más de 200 grados Celsius, un
beneficioso rasgo atribuido al fuerte enlace covalente empleado.
Información adicional en:
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