En el marco de un nuevo proyecto financiado con fondos comunitarios se están desarrollando nuevos materiales para dispositivos electrónicos y sensores que tienen que funcionar en condiciones extremas. Este proyecto de tres años de duración llamado MORGAN (“Materiales para un nitruro de galio resistente“) cuenta con un presupuesto de 9,2 millones de euros y se ha financiado a través del tema “Nanociencias, nanotecnologías, materiales y nuevas tecnologías de producción” (NMP) del Séptimo Programa Marco (7PM). Los socios del proyecto combinarán las propiedades beneficiosas del diamante y del nitruro de galio (GaN) para crear los nuevos materiales.
Como es lógico, los dispositivos electrónicos y los sensores convencionales basados en el silicio no funcionan bien en condiciones adversas para este material, como las altas temperaturas y presiones y los entornos muy corrosivos. La dureza de las condiciones también puede deberse al propio mecanismo interno del dispositivo, por ejemplo a la disipación de potencia con flujos de corriente elevados.
Los dispositivos diseñados para funcionar en estos entornos deben fabricarse con materiales semiconductores estables a altas temperaturas, y es en este aspecto en el que pretende incidir el proyecto MORGAN. Los socios del proyecto combinarán las propiedades especiales del diamante y el nitruro de galio para crear materiales que resulten eficientes en condiciones extremas. La resistencia del diamante y del nitruro de galio es excepcional (es conocido que el diamante es uno de los materiales más duros que existen), lo que les permite soportar la exposición a temperaturas elevadas, la radiación y los campos eléctricos.
El diamante tiene otra propiedad menos conocida: su conductividad térmica es mucho mayor que la del cobre, por ejemplo, lo que lo convierte en un disipador térmico ideal para los dispositivos. “El diamante podría ser el sustrato definitivo para muchas aplicaciones de alta temperatura o de alta potencia“, comentó Geoffrey Scarsbrook, responsable de actividades de I+D de Element Six Technologies (Reino Unido), uno de los socios del proyecto.
“Element Six utilizará su experiencia para desarrollar y perfeccionar la síntesis y transformación primaria de las obleas de compuesto de silicio/diamante policristalino“, añadió Steve Coe, director general de Element Six Technologies.
Por otra parte, es bien sabido que el nitruro de galio resulta muy eficiente en aplicaciones de alta potencia.
En última instancia, los socios del proyecto esperan que MORGAN conlleve el desarrollo de sustratos compuestos innovadores en los que se combine la conductividad térmica excepcional del diamante con la eficiencia eléctrica del nitruro de galio.
Los socios del proyecto consideran que estos materiales serán primordiales para la nueva generación de sistemas eficientes de distribución de energía de larga distancia que necesitará la red de fuentes de energías renovables dispersas por la geografía. También podrían resultar útiles para mejorar sistemas de conversión de energía eléctrica poco eficientes, como los que se utilizan en los trenes.
Los veintitrés socios del proyecto MORGAN proceden de once países y entre ellos se cuentan trece centros de investigación, seis PYME (pequeñas y medianas empresas), dos laboratorios industriales y dos grandes socios industriales. Cuentan con los conocimientos necesarios en materiales, electrónica y metalización para la transformación, modelización del diseño de dispositivos y empaquetado. La coordinación del proyecto corre a cargo de Alcatel-Thales II-V lab, un laboratorio de investigación industrial especializado en tecnologías avanzadas de dispositivos semiconductores para varias aplicaciones.
Para más información: Proyecto MORGAN y Element Six Technologies. Fuente: Cordis
