Los científicos de la Universidad de Cardiff tienen, por primera vez, detectaron "inestabilidades" nunca antes vistas en la superficie de un material semiconductor compuesto común.

Los hallazgos podrían tener potencialmente profundas consecuencias para el desarrollo de materiales futuros en los dispositivos electrónicos que impulsan nuestra vida diaria.

Los semiconductores compuestos son una parte integral de los dispositivos electrónicos, desde teléfonos inteligentes y GPS hasta satélites y computadoras portátiles.

Los nuevos hallazgos, publicado en la revista líder Cartas de revisión física , han revelado cómo la superficie de un material semiconductor compuesto de uso común, el arseniuro de galio (GaAs), no es tan estable como se pensaba anteriormente.

Utilizando equipos de última generación en la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Cardiff y en el Instituto de Semiconductores Compuestos, el equipo ha identificado pequeños focos de inestabilidad en la estructura atómica de GaAs que tienden a aparecer y luego desaparecer.

Es la primera vez que este fenómeno, apodado "metaestabilidad", se ha observado en superficies de GaAs.

Coautor del estudio Dr. Juan Pereiro Viterbo, de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Cardiff, dijo:"Por el momento no sabemos si este fenómeno está afectando el crecimiento de las estructuras de los dispositivos semiconductores; esto es lo que necesitamos estudiar a continuación.

“Si este fenómeno ocurriera durante el crecimiento de los dispositivos semiconductores, esto podría tener profundas consecuencias.

"En última instancia, estos hallazgos nos están ayudando a comprender mejor lo que está sucediendo a escala molecular, que nos permitirá desarrollar nuevos materiales y estructuras, Reducir los defectos en los dispositivos semiconductores compuestos existentes y, por lo tanto, desarrollar una mejor electrónica para nuestros sistemas de comunicación. ordenadores, Los telefonos, coches y más ".

La clave de este descubrimiento fue la disponibilidad de equipos con capacidades que no existen en ningún otro lugar del mundo.

Los laboratorios de la Escuela de Física y Astronomía y el Instituto de Semiconductores Compuestos tienen un microscopio electrónico de baja energía combinado con una máquina de epitaxia de haz molecular que permite a los investigadores observar cambios dinámicos en la estructura de los materiales mientras se fabrican los semiconductores compuestos.

La epitaxia de haz molecular es la técnica utilizada para fabricar o "hacer crecer" dispositivos semiconductores compuestos y funciona disparando haces precisos de átomos o moléculas extremadamente calientes en un sustrato. Las moléculas aterrizan en la superficie del sustrato, condensar, y se acumula muy lenta y sistemáticamente en capas ultrafinas, eventualmente formando un complejo, cristal individual.

"Aunque los GaAs se han estudiado bien, el uso de microscopía electrónica de baja energía en el proceso de crecimiento nos permite observar eventos dinámicos que nunca antes se habían visto, "concluyó el Dr. Viterbo.