Un método completamente nuevo de fabricación de las estructuras más pequeñas en electrónica podría hacer que su fabricación sea miles de veces más rápida, permitiendo semiconductores más baratos. Los hallazgos se han publicado en el último número de Naturaleza .

En lugar de partir de una oblea de silicio u otro sustrato, como es habitual hoy, Los investigadores han hecho posible que las estructuras crezcan a partir de nanopartículas de oro suspendidas libremente en un gas que fluye.

Detrás del descubrimiento está Lars Samuelson, Profesor de Física de Semiconductores en la Universidad de Lund, Suecia, y director del Consorcio de Estructura Nanométrica de la Universidad. Él cree que la tecnología estará lista para su comercialización dentro de dos a cuatro años. Se espera que se complete un prototipo de células solares en dos años.

"Cuando sugerí por primera vez la idea de deshacerme del sustrato, la gente a mi alrededor dijo 'estás loco, Lars; eso nunca funcionaría '. Cuando probamos el principio en uno de nuestros hornos convertidos a 400 ° C, los resultados fueron mejores de lo que podríamos haber soñado ", él dice.

"La idea básica era dejar que las nanopartículas de oro sirvieran como sustrato a partir del cual crecen los semiconductores. ¡Esto significa que los conceptos aceptados realmente se invirtieron!"

Desde entonces, la tecnología ha sido refinada, Se han obtenido patentes y se han realizado más estudios. En el artículo de Nature, los investigadores muestran cómo se puede controlar el crecimiento mediante la temperatura, tiempo y el tamaño de las nanopartículas de oro.

Recientemente, también han construido un prototipo de máquina con un horno especialmente construido. Usando una serie de hornos, los investigadores esperan poder 'hornear' los nanocables, como se llaman las estructuras, y así desarrollar múltiples variantes, como diodos p-n.

Una ventaja adicional de la tecnología es evitar el costo de las costosas obleas semiconductoras.

"Además, el proceso no solo es extremadamente rápido, también es continuo. La fabricación tradicional de sustratos se basa en lotes y, por lo tanto, requiere mucho más tiempo ", añade Lars Samuelson.

En este momento, los investigadores están trabajando para desarrollar un buen método para capturar los nanocables y hacer que se autoensamblen de manera ordenada en una superficie específica. Esto podría ser de vidrio acero u otro material adecuado para el propósito.

La razón por la que nadie ha probado este método antes, en opinión del profesor Samuelson, es que el método de hoy es tan básico y obvio. Tales cosas tienden a ser difíciles de cuestionar.

Sin embargo, los investigadores de Lund tienen una ventaja gracias a su investigación paralela basada en un método innovador en la fabricación de nanocables sobre obleas semiconductoras, conocido como epitaxia - en consecuencia, los investigadores han optado por llamar aerotaxia al nuevo método. En lugar de esculpir estructuras de silicio u otro material semiconductor, en cambio, se permite que las estructuras se desarrollen, capa atómica por capa atómica, a través de una autoorganización controlada.

Las estructuras se conocen como nanocables o nanovarillas. El gran avance para estas estructuras de semiconductores se produjo en 2002 y la investigación sobre ellas se lleva a cabo principalmente en Lund, Universidades de Berkeley y Harvard. Los investigadores de Lund se especializan en desarrollar las propiedades físicas y eléctricas de los cables, que ayuda a crear células solares mejores y más ahorradoras de energía, LEDs, baterías y otros equipos eléctricos que ahora forman parte integral de nuestras vidas.