Puertas lógicas nanoelectromecánicas que funcionan a alta temperatura (hasta a 500 ºC)

Por Francisco R. Villatoro, el 10 septiembre, 2010. Categoría(s): Ciencia • Informática • Nanotecnología • Noticias • Science

Uno de los grandes problemas de los circuitos microelectrónicos actuales es el calor, no funcionan bien a alta temperatura y requieren buenos sistemas de refrigeración. Una solución es reemplazar los semiconductores actuales basados en tecnología CMOS por conmutadores nanoelectromecánicos (NEMS) basados en carburo de silicio (SiC), que pueden funcionar a pleno rendimiento a temperaturas de cientos de grados centígrados. Te-Hao Lee y sus colegas publican en Science la fabricación de un inversor con esta tecnología (SiC NEMS) capaces de funcionar hasta a 500 ºC sin pérdida de rendimiento. Las aplicaciones de estos dispositivos, por ahora, se limitarán al desarrollo de sensores de temperatura «inteligentes» que integren microcontroladores, tanto en la industria del automóvil, como en aeronáutica, en geotermia y en la perforación de pozos muy profundos. En estos ambientes la temperatura oscila entre 300 y 600 ° C y la tecnología CMOS no puede ser utilizada in situ. La tecnología SiC estándar permite fabricar transistores de efecto de campo (JET) para este tipo de aplicaciones pero su tamaño, baja velocidad de conmutación y su alta tensión de umbral limitan mucho sus aplicaciones. El nuevo avance consiste en desarrollar transistores JET con tecnología SiC en una escala nanométrica, que además de una gran escala de integración permiten operar a frecuencias de microondas (hasta 1 GHz) y tensiones de umbral prácticamente nulas. Más aún, la estabilidad térmica de estos transistores es excelente y no degradan su funcionamiento al pasar de temperatura ambiente a unos 500 ºC. Un gran avance técnico que ha merecido ser publicado en el artículo técnico de Te-Hao Lee, Swarup Bhunia, Mehran Mehregany, «Electromechanical Computing at 500°C with Silicon Carbide,» Science 329: 1316-1318, 10 September 2010.



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