Cient¨ªficos espa?oles desarrollan un semiconductor de altas prestaciones

Los circuitos integrados forman parte de infinidad de dispositivos de la vida diaria. M¨¢s o menos avanzados, seg¨²n las necesidades de cada aparato, hacen posibles los viajes en avi¨®n, la radio, las telecomunicaciones, las lavadoras y los autom¨®viles, es decir, todo aquello que utiliza la electr¨®nica. La discusi¨®n entre investigaci¨®n b¨¢sica y aplicada no existe en este campo, en el que los desarrollos pasan a ser productos a la velocidad de v¨¦rtigo que la industria exige. Un equipo espa?ol ha desarrollado un m¨¦todo para hacer estructuras semiconductoras de muy altas prestaciones.

Aplicaciones

"En este campo no hay distancia entre la investigaci¨®n y la tecnolog¨ªa, hay una continuidad entre el laboratorio y la industria. Por ejemplo, en el caso de los discos duros para los ordenadores, cada dieciocho meses se est¨¢ duplicando su memoria o capacidad de almacenamiento por cent¨ªmetro cuadrado, y eso obliga a que los tiempos de desarrollo de un producto a partir de nuevos avances cient¨ªficos sean muy peque?os", dice Fernando Briones, investigador del Instituto de Microelectr¨®nica de Madrid, IMM, del CSIC. En el campo de la microelectr¨®nica, que ya est¨¢ entrando en el dominio de la nanoelectr¨®nica, "los descubrimientos b¨¢sicos van a tener implicaciones industriales directas e inmediatas".

Transistores

Una de estas posibles implicaciones inmediatas la tiene un desarrollo hecho por Fernando Briones y Juan Pedro Silveira, del IMM, junto a colegas del Laboratorio Lawrence, en Berkeley, EE UU. Estos investigadores han descubierto que los ¨¢tomos de galio y de antimonio tienen unos coeficientes de autodifusi¨®n de hasta tres ¨®rdenes de magnitud de diferencia cuando forman parte de un semiconductor formado por los dos elementos. El movimiento menor de los ¨¢tomos de antimonio "permite hacer heteroestructuras muy abruptas, con interfaces muy bien definidas. Sabes que los ¨¢tomos no se van a mover, lo que permite usarlo para m¨²ltiples aplicaciones".Para poder hacer este experimento, los investigadores han utilizado is¨®topos de galio y de antimonio, concretamente galio 67 y 71 y antimonio 121 y 123. "Son is¨®topos estables, no radiactivos. Nosotros necesitamos ¨¢tomos isot¨®picamente puros para poder hacer el experimento. Con estos ¨¢tomos en la estructura, a la que sometemos a un tratamiento t¨¦rmico, podemos ver qu¨¦ ocurre con cada uno de ellos", explica Briones.

"Lo que nosotros sabemos hacer mejor que otros laboratorios", contin¨²a, "y por eso vienen aqu¨ª los estadounidenses, es fabricar heteroestructuras semiconductoras mediante la t¨¦cnica de epitaxia de haces moleculares utilizando estos is¨®topos, que, por cierto, cuestan dos millones de pesetas por gramo, sobre obleas de arseniuro de galio. La ¨²nica patente que tiene Espa?a en explotaci¨®n en EE UU en este dif¨ªcil campo de los procesos avanzados para la fabricaci¨®n de semiconductores es nuestra, de este instituto, de 1994".

La compleja m¨¢quina dise?ada hace diez a?os por Briones y su equipo del IMM, versiones de la cual comercializa una empresa internacional, permite fabricar estos semiconductores en las condiciones adecuadas. "La verdad", dice Briones, "es que nuestro laboratorio tiene un notable reconocimiento internacional, basado en muchos a?os de trabajo en este campo de la nanoelectr¨®nica".

Los transistores de alta tecnolog¨ªa realizados con estas heteroestructuras se utilizan, entre otras aplicaciones, para fabricar radares de proximidad, sistemas de telecomunicaciones, tel¨¦fonos port¨¢tiles de alta gama y comunicaciones espaciales, es decir, para aquellos sistemas que requieren una gran velocidad de transmisi¨®n de datos y que, por tanto, utilizan frecuencias ultraaltas.Por ejemplo, en el sector automovil¨ªstico est¨¢n ya muy avanzados los desarrollos para este tipo de radares direccionales en veh¨ªculos, de manera que, en casos de niebla o ante cualquier otra contingencia, permitan evitar los accidentes por alcance.

"Se trata de un mercado muy grande el que se abre para estos transistores", dice Briones. Y es que las aplicaciones de la nanotecnolog¨ªa est¨¢n tan presentes en nuestra vida que los expertos ya aseguran que la tercera revoluci¨®n industrial ser¨¢ la revoluci¨®n de lo extremadamente peque?o.

Ram¨®n Compa?¨®, encargado de la iniciativa comunitaria de nanotecnolog¨ªa para las tecnolog¨ªas de la informaci¨®n, es uno de los expertos europeos que tienen una visi¨®n m¨¢s amplia de lo que ocurre en este campo en todo el mundo.

"En pocos a?os la microelectr¨®nica va a tenerse que llamar nanoelectr¨®nica. Esto se debe a que las nuevas aplicaciones requieren circuitos integrados con cada vez m¨¢s prestaciones y al mismo tiempo m¨¢s peque?os", dice Compa?¨®. "La industria de la microelectr¨®nica es, por lo tanto, el gran motor que empuja hacia la nanotecnolog¨ªa, pues de ello depende su sobrevivir. Pero no hay que olvidar que hay muchas otras ¨¢reas que est¨¢n despegando, como la nanobiotecnolog¨ªa, las aplicaciones m¨¦dicas o los materiales".

Desde la atalaya de Bruselas, Compa?¨® observa que "existen excelentes investigadores en nanotecnolog¨ªa en Espa?a, adem¨¢s del grupo del IMM en el caso de los microscopios de efecto t¨²nel".

Nanoelectr¨®nica

"La Comisi¨®n Europea financia la investigaci¨®n a trav¨¦s de varios programas", explica Ram¨®n Compa?¨®. "En los cuatro a?os del IV Programa Marco, la contribuci¨®n comunitaria para el conjunto de actividades de nanotecnolog¨ªa super¨® los 120 millones de euros, y se va a incrementar este presupuesto".

Por cap¨ªtulos, el sector m¨¢s importante es el de la nanoelectr¨®nica, seguido de los nanomateriales y nanobiotecnolog¨ªa, explica Compa?¨®. "Y la tendencia es al alza. Por ejemplo, en el programa de nanoelectr¨®nica, llevamos invertidos entre 1999 y 2000 m¨¢s de 20 millones de euros, lo que supera ya el volumen de 17,3 millones que se dedic¨® a este campo entre 1996 y 1999".

Estos 20 millones de euros que ha invertido el programa Tecnolog¨ªas futuras y emergentes para la sociedad de la informaci¨®n sirven para financiar la investigaci¨®n en nanoelectr¨®nica de unos 50 o 60 grupos europeos distribuidos en una veintena de proyectos. Pero la suma parece insuficiente, pues para enero del a?o que viene ya est¨¢ prevista la siguiente convocatoria. "La nanoelectr¨®nica est¨¢ en plena ebullici¨®n", dice Compa?¨®.