{"id":24372,"date":"2024-05-24T02:00:34","date_gmt":"2024-05-24T02:00:34","guid":{"rendered":"https:\/\/domosistemas.com\/?p=24372"},"modified":"2024-05-24T02:00:34","modified_gmt":"2024-05-24T02:00:34","slug":"el-mit-estudia-el-impacto-de-semiconductores-de-nitruro-de-galio-a-altas-temperaturas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/domosistemas.com\/?p=24372","title":{"rendered":"El MIT estudia el impacto de semiconductores de nitruro de galio a altas temperaturas"},"content":{"rendered":"
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Para aplicaciones de alta temperatura, los investigadores han recurrido recientemente al nitruro de galio, un material \u00fanico que puede soportar temperaturas de 500\u00baC o m\u00e1s. El material ya se utiliza en algunos dispositivos electr\u00f3nicos, como cargadores de tel\u00e9fonos y torres de telefon\u00eda celular, pero los cient\u00edficos no conocen c\u00f3mo se comportar\u00edan los dispositivos de nitruro de galio a temperaturas superiores a 300\u00baC, que es el l\u00edmite operativo de los dispositivos electr\u00f3nicos de silicio convencionales. Un equipo de cient\u00edficos del Instituto Tecnol\u00f3gico de Massachussets (MIT<\/a>) ha estudiado el impacto de la temperatura en los contactos \u00f3hmicos de un dispositivo de nitruro de galio. Los contactos \u00f3hmicos son componentes clave que conectan un dispositivo semiconductor.<\/p>\n

\"Semiconductor.\"
Los investigadores estudiaron c\u00f3mo temperaturas de hasta 500\u00baC afectar\u00edan a los dispositivos electr\u00f3nicos fabricados con nitruro de galio, para desarrollar dispositivos electr\u00f3nicos que puedan funcionar en ambientes extremadamente calientes.<\/figcaption><\/figure>\n

Los investigadores estudiaron el impacto de la temperatura en los contactos \u00f3hmicos de un dispositivo de nitruro de galio. Descubrieron que las temperaturas extremas no causaban una degradaci\u00f3n significativa del material ni de los contactos de nitruro de galio. Se sorprendieron al ver que los contactos permanec\u00edan estructuralmente intactos incluso cuando se manten\u00edan a 500\u00ba C durante 48 horas.<\/p>\n

Aunque el nitruro de galio se est\u00e1 investigando, todav\u00eda se desconoce c\u00f3mo cambian sus propiedades en diferentes condiciones. Una de esas propiedades es la resistencia, el flujo de corriente el\u00e9ctrica a trav\u00e9s de un material. La resistencia general de un dispositivo es inversamente proporcional a su tama\u00f1o. Pero los dispositivos como los semiconductores tienen contactos que los conectan a otros dispositivos electr\u00f3nicos.<\/p>\n

La resistencia de contacto causada por estas conexiones el\u00e9ctricas permanece fija sin importar el tama\u00f1o del dispositivo. Demasiada resistencia de contacto puede provocar una mayor disipaci\u00f3n de energ\u00eda y frecuencias de funcionamiento m\u00e1s lentas para los circuitos electr\u00f3nicos.<\/p>\n

Pruebas a altas temperaturas<\/h2>\n

Para su estudio, los investigadores utilizaron las instalaciones de MIT.nano para construir dispositivos de nitruro de galio conocidos como estructuras de m\u00e9todo de longitud de transferencia, que se componen de una serie de resistencias. Estos dispositivos les permiten medir la resistencia tanto del material como de los contactos.<\/p>\n

Agregaron contactos \u00f3hmicos a estos dispositivos utilizando los dos m\u00e9todos m\u00e1s comunes. El primero consiste en depositar metal sobre nitruro de galio y calentarlo a 825\u00baC durante unos 30 segundos, un proceso llamado recocido.<\/p>\n

El segundo m\u00e9todo implica eliminar trozos de nitruro de galio y utilizar una tecnolog\u00eda de alta temperatura para volver a cultivar nitruro de galio altamente dopado en su lugar. El material altamente dopado contiene electrones adicionales que pueden contribuir a la conducci\u00f3n de corriente.<\/p>\n

Probaron los dispositivos de dos maneras: realizando pruebas a corto plazo colocando dispositivos en un plato caliente que alcanzaba los 500\u00ba C y tomando medidas de resistencia inmediatas; y a m\u00e1s largo plazo colocando dispositivos en un horno especializado. Los dispositivos estuvieron dentro del horno durante 72 horas para medir c\u00f3mo cambia la resistencia en funci\u00f3n de la temperatura y el tiempo.<\/p>\n

Los resultados indicaban que la resistencia de contacto parece permanecer constante incluso a temperaturas de 500\u00baC, durante aproximadamente 48 horas. Y al igual que a temperatura ambiente, el proceso de rebrote condujo a un mejor rendimiento.<\/p>\n

El material comenz\u00f3 a degradarse despu\u00e9s de estar en el horno durante 48 horas, pero los investigadores ya est\u00e1n trabajando para mejorar el rendimiento a largo plazo. Una estrategia consiste en agregar aislantes protectores para evitar que el material quede expuesto directamente al ambiente de alta temperatura.<\/p>\n

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