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Inicio > Historias > Un Chip que es una joya
Un Chip que es una joya 2002-12-28


El diamante sustituye al Silicio como sustrato de circuitos electrónicos
Los diamantes naturales son demasiado impuros para usarlos en electrónica


Hoy por hoy el substrato dominante para hacer semiconductores es el silicio. Ha demostrado ser un sustrato excelente y que poco a poco ha ido superando limitaciones. Por ejemplo, durante mucho tiempo se pensó que su velocidad de conmutación era muy baja y que habría que sustituirlo rápidamente por otros sustratos tales como el Arseniuro de Galio (AsGa), pero se fue dopando con distintos elementos, por ejemplo oro, y fue aumentando su velocidad de conmutación. Y aquí estamos hoy siendo es el sustrato dominante; aunque para circuitos muy exigentes se usa el Carburo de Silicio (SiC) y el Nitruro de Galio (GaN).

Uno de los problemas con el Silicio es que a 150ºC los circuitos se hacen poco fiables, aunque hay ciertas técnicas que permiten obtener resultados fiables con circuitería no fiable del todo; a 200ºC deja de funcionar totalmente.

Por otro lado el Silicio no transmite demasiado bien el calor por lo que disipar la energía que inevitablemente se produce en ellos es una pesadilla.

Veamos un pequeño ejemplo. Un circuito de radar que pudiera funcionar correctamente a 400º C sería capaz de una potencia 100 veces superior a la actual.

Otro ejemplo, la energía que se puede poner a bordo de un satélite es pequeña. Con los circuitos actuales de Silicio gran parte de la misma se gasta en refrigerarlos. Con un sustrato menos sensible al calor y que lo condujera mejor hacia los disipadores se podría ahorrar muchísima de valiosísima energía.

Si hablamos de disipar calor, a muchos se nos vendrá a la memoria el diamante, pues era el mejor conductor de calor en estado sólido que existía según los libros de texto. Además, es un excelente aislante eléctrico. Las dos propiedades juntas son muy raras. Lo normal es que los buenos conductores de calor sean buenos conductores de electricidad y los malos conductores de electricidad sean malos conductores de calor.

El diamante es a la vez un magnífico conductor del calor y un pésimo conductor de la electricidad.

En la última década se ha soñado con convertirlo en un semiconductor que disiparía el calor perfectamente.

Os recuerdo que un semiconductor, como su propio nombre nombre indica, no es un aislante eléctrico ni un conductor eléctrico. Es algo que conduce la electricidad o no la conduce de acuerdo con algo externo. Me explico: por ejemplo, si hay un campo eléctrico aplicado de cierta manera conduce, y si no lo hay es un aislante.

Para lograr eso en el Silicio se le dopa (se le introducen impurezas) en distintas zonas. Por ejemplo, un lado se le dopa con Indio y la otra con Germanio...
Una vez que hemos logrado algo semiconductor, tenemos la llave de toda la electrónica, puesto que un transistor y un diodo no son otra cosa semiconductores. Con ellos (transistores y diodos) podemos realizar casi cualquier circuito.

Hay dos tipos de semiconductores, los de tipo n y los de tipo p. Los de tipo n tienen exceso de electrones y los de tipo p defecto de electrones (que en la jerga del oficio se dice: exceso de huecos). Un diodo es un semiconductor n unido a uno p. Un transistor es un sandwich p-n-p o n-p-n.

Desde hace años se sabe que el diamante se vuelve semiconductor dopándolo adecuadamente. Por ejemplo, dopándolo con Fósforo, Oxígeno o Arsénico se obtienen semiconductores de tipo n. Y dopándolo con Boro se obtiene un semiconductor de tipo p.

Aparentemente el problema está solucionado. Pero resulta que la solución es sólo aparente.

Tras convertir los diamantes naturales en semiconductores los científicos se encontraron con que la conducción eléctrica se veía truncada por la impurezas del diamante.

Los diamantes naturales son demasiado impuros para usarlos en electrónica.

Así que no quedaba más remedio que dirigir la vista hacia diamantes artificiales. Hay muchas formas de hacer diamantes en laboratorio. Hace dos utilizadas habitualmente que son:

1.Presionando grafito (os recuerdo que el grafito es carbono como el diamante) a gran temperatura. De la prensa salen diamantes.
2.Depositando en un sustrato vapor de un gas que contenga carbono (por ejemplo metano). En es sustrato se crea una fina película de diamante.

La primera técnica es capaz de obtener pequeños diamantes del tamaño de una semilla de sésamo (la semilla de sésamo es de 4 mm de longitud por 2 mm de ancho).

Con la segunda técnica se han logrado obtener finas capas de diamante muy largas.

Pero ambas técnicas tienen un defecto similar a los diamantes naturales: tienen demasiadas imperfecciones. Menos que los diamantes naturales pero todavía excesivos para poderlos usar en electrónica.

En septiembre de este año, las empresas De Beers Industrial Diamonds (en Inglaterra) e Innovative Material Group (en Suecia) han anunciado un nuevo método de fabricar diamantes lo suficientemente puros para usarse en electrónica.

¿El truco? Hay dos 'trucos'. El primero es utilizar las dos técnicas a la vez. Es decir, se comprime a gran presión y temperatura grafito y a la vez se utiliza una técnica de deposición de gases con alto contenido de Carbono. Este truco ya se había usado y no había funcionado. Ellos han introducido otro 'truco': todo lo han hecho con un control más estricto que nunca de presión y temperatura.

El resultado ha sido diamantes artificiales del tamaño de una semilla de sésamo con un nivel de impurezas lo suficientemente bajo para hacer buenos semiconductores.

¿Cómo de buenos? Pues las medidas de movilidad de electrones y de 'agujeros' nos dicen que son mejores que los SiC y los GaN. Es decir, son mejores que los mejores.

Indudablemente es un primer paso y habrá que perfeccionar la técnica para hacer diamantes más grandes. Pero la buena noticia es que ese tamaño ya es suficiente para hacer muchos circuitos interesantes.

Sin duda sus primeras aplicaciones irán al radar y a los satélites. Pero es muy posible que en no mucho tiempo lleguen a nuestros relojes de pulsera o teléfonos móviles y entonces podremos decir aquello de: este reloj es una joya.



Artículo original en Science (Ya sabéis que es de pago, pero casi siempre hay trucos para obtenerlo de algún otro sitio)
Sciencenews.
Spectrum IIIE:
Newscientist

Enviado por flexarorion a las 09:32 | 68 Comentarios | Enlace


Referencias (TrackBacks)

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Comentarios

1
De: LEIT Fecha: 2003-02-06 09:23

PUDRANSE



2
De: CRISTIAN VENEROS Fecha: 2003-02-26 09:26

ES UNA MIERDA
ES UNA MIERDA
ES UNA MIERDA
ES UNA MIERDA
ES UNA MIERDA



3
De: zuly Fecha: 2003-03-24 06:16

son unos groseros (los que escribieron lo anterior), para eso entran a esta página??
que desperdicio de tiempo.



4
De: NIURKA Fecha: 2003-04-04 01:04

NO SE PARA QUE SE METE TANTA JENTE SIN CRITERIO QUE HABLAN PURAS INCOHERENCIAS AL IGUAL QUE LA ZULY ES PURA PERDIDA DE TIEMPO



5
De: pssssssss Fecha: 2003-04-08 10:04

pura mierda



6
De: pssssssss Fecha: 2003-04-08 10:04

pura mierda



7
De: armando pulido de cabeza Fecha: 2003-04-10 04:54

esto es una puta mierda y zulli es prostituta



8
De: Marcos Fecha: 2003-06-23 07:04

vayanse a comer un cerro de mierda todos ustedes juntos y metanse el dedo en el culo



9
De: Juan Fecha: 2005-05-13 05:12

Hola soy juan



10
De: Juan Fecha: 2005-05-13 05:13

Hola soy juan de nuevo



11
De: lucia Fecha: 2005-09-06 22:58

vallanse ala verga los que escribieron esto ni al caso



12
De: alejandro Fecha: 2005-10-09 20:59

no se para q chucha se meten en esta pagina si van ha eestar con sus huevadas bola de cabrones



13
De: kmfglñ,mñlg, Fecha: 2005-10-29 01:39

jhkliifytrh



14
De: mariana escobedo Fecha: 2006-01-13 02:31

deberian de poner mas informacion completa y bien q sea lo important plis se los pido q busquen buena informacion



15
De: Marvel Fecha: 2006-01-15 01:15

deverian de dejar de decir tantas tonerias, si van a ntrar a esta pagina es para buscar informacion, no para decir chingaderas y contestarlas, y Zulli y Niurca son unas rameras.



16
De: Amalio Fecha: 2006-01-15 01:23

Una misma persona con muchos nombres, pero el artículo en sí está muy bien



17
De: miguel Fecha: 2006-01-20 19:08

soy pato



18
De: miguel Fecha: 2006-01-20 19:08

soy pato



19
De: miguel Fecha: 2006-01-20 19:08

soy pato



20
De: miguel Fecha: 2006-01-20 19:08

soy pato



21
De: JUAN 2 Fecha: 2006-03-04 22:16

VALLANSE A LA CONCHETUMARE XUPEN EL PENE ERECTO



22
De: Anónimo Fecha: 2006-03-26 01:37

los que escribieron snon malos



23
De: ana laura gokis garcia Fecha: 2006-04-28 01:39

ne secito saber acerca de los bunos y malos conduc tores de calor



24
De: ana laura gokis garcia Fecha: 2006-04-28 01:39

ne secito saber acerca de los bunos y malos conduc tores de calor



25
De: ppppsssssssssssssssss Fecha: 2006-05-05 17:55

que cuerda de gra doble triple hijueputas groceros arrastrados gonorreos



26
De: Manuel Fecha: 2006-05-13 01:48

Esta pagina esta bien documentada, lo que si les pediria de favor si pueden anexar algo de la preparación y caracterización de los electrodos de diamante dopado porque estoy realizando un trabajo y me sería muy util. Gracias y a todos los que no tienen la minima idea de lo que hay aqui que se busquen otro quehacer y no esten jodiendo con sus malos comentarios



27
De: Jorge Fecha: 2006-05-20 04:42

Los que escribieron esas grocerías son unos conchesumares hijos de la chingada piches bola de cabrones. Atte. Jorge



28
De: angie Fecha: 2006-06-20 20:29

me servio mucho el texto



29
De: WINOL Fecha: 2006-07-10 23:42

NESECITO MAS INFORMACION PUTO-COÑO Y CENSUREN ESAS PALABRAS OBSENAS PLEASE!!!



30
De: CULO Fecha: 2006-07-19 14:03

METANSE EL DEO POR EL CULO MALDITOS PERROS, ESTO ES UNA PAGINA DE APRENDIZAJE PARA APRENDER INEPTOS COJIOS, NO PA' BRUTOS COMO USTEDES QUE TE APUESTO Q ES LO UNICO QUE SABEN DECIR MAL PARIOS COJIOS



31
De: CULO Fecha: 2006-07-19 14:04

HABER SI MADURAN



32
De: ppppppp Fecha: 2006-07-25 04:32

pendego putos



33
De: Anónimo Fecha: 2006-08-09 18:51

cucjhasde



34
De: Anónimo Fecha: 2006-08-09 18:51

cucjhasde



35
De: euge Fecha: 2006-08-15 00:11

hola bueno quiero decir que los que escriben guarangadas son unos retrasados mentales para que se meten a esta pagina es una perdida de tiempo felicito a los de la informacio pero bueno por que no piesan mas bueno chauuuuu



36
De: pau Fecha: 2006-08-26 04:27

A definitivamente la ignorancia, apuestoa que no son capaces de ver mas alla de sus narices , hay gente que si desea aprender



37
De: jhemar Fecha: 2006-08-30 01:20

q todos son unos hijos de su madre puta y de su madre chucha.



38
De: Su padre putos Fecha: 2006-09-22 04:32

Vayanse todos a chingar a su puta madre hijos de la chingada culo miado y zully y niurka me la jalan



39
De: MAGO Fecha: 2006-10-03 01:20

QUE ESTA BIEN EL TEXTO PERO SEPAREN LA INFOMACION DE LOS MALOS Y BUENOS CONDUCTORES DE ELECTRICIDAD Y QUE TODOS LOS QUE ES CRIBIERON ANTES CHINGEN A SU MADRE PUTOS OJETES



40
De: MAGC Fecha: 2006-10-03 01:22

QUE ESTA BIEN EL TEXTO PERO SEPAREN LA INFOMACION DE LOS MALOS Y BUENOS CONDUCTORES DE ELECTRICIDAD Y QUE TODOS LOS QUE ES CRIBIERON ANTES CHINGEN A SU MADRE PUTOS OJETES



41
De: vergon Fecha: 2006-11-05 04:15

todos son unos hijos de puta con todas esas groserias. esto es una pagian para aprender y zuly y niurka son las mas rameras de todas estas personas



42
De: Penerecto Fecha: 2006-12-21 14:31

MASKENME LA CABEZA FEO QL XUPENME EL GLADE MAL PARIOS QL Q ANDAN PURO WUEANDO EN INTERNET OSIOCOS QL DEDIQUEN A ALGO SU VIDA FEOS QLS ESTUDIAN O MAMEN L CLITORI FEOS QL ABURRIOS Y LA CONXESUMARE
A TU MAMA LE SACO SANGRE CONXETUMARE ME LO COME TOO LA MARACA QLIA Y LO XUA COMO NADIE LA PROSTITUTA RECULIA



43
De: RAFAFEL Fecha: 2007-03-13 23:50

pudrete



44
De: anonimo Fecha: 2007-03-22 23:50

saben uno nunca encuentra lo que busca malos y buenos conductores del calor y la electricidad



45
De: Sergio Fecha: 2007-03-26 06:49

En realidad solo deseaba saber si el diamante era conductor ya que me parece curioso que dos compuestos que son prácticamente iguales (grafito y diamante) tengan propiedades tan diferentes.

De otro lado esos comentarios tan ofensivos creo que no van para nada... hace falta un moderador que elimine los comentarios inútiles y ofensivos.



46
De: amdrea Fecha: 2007-03-27 21:40

esta pagina me seirbio un buen y todo la bola de groceros incultos ponganse a cuidar asu mami que si asi son ellos como sera su mama.

INCULTOS



47
De: a Fecha: 2007-03-29 00:50

pico



48
De: gerson Fecha: 2007-03-31 20:41

eres un mierda y un puto



49
De: cristian Fecha: 2007-04-06 03:25

no tienen nada bueno deberian poner mas informacion .esto esta incompleto



50
De: alguien Fecha: 2007-04-12 02:24

a son todos unos mal educa2...



51
De: mariana franco Fecha: 2007-04-20 02:50

dejen de decir puras estupideses y ponganse a hacer algo mas interesante que estar escribiendo puras pinches mamadas creo que lo que les falta es sssexo, en lugar de estar insultando a la sulli y niurca les deverian de pedir que se los aga para ver si asi dejan sus mamadas. bola de pendejos.



52
De: Anónimo Fecha: 2007-04-20 02:52

en buena dejen de chingar



53
De: america Fecha: 2007-05-10 04:29

YO LO UNICO KE PUEDO ESCRIBIR, ES KE DIOS PERDONE A ESTE TIPO DE PERSONAS, KE EXPRESAN MALAS PALABRAS, Y KE POCA MORAL TIENEN, ESTE ES UN ESPACIO PARA SUS DUDAS DE ESTUDIO. ESO ES TODO Y GRACIAS POR TU ATENCION...



54
De: Ramos Fecha: 2007-05-22 18:05

Dios no EXISTE aaaaaaaaaaaaa.dios es un HIJO DE PUTA mal parido, la VIRGEN me comio la POLLA y ya no es tan virgen.me folle al NIÑO JESUS porqe soy un PEDERASTA DE 90 AÑOS y os voy a MATAR!!!!!



55
De: Mariana Fecha: 2007-05-31 20:54

NECESITO MAS INFORMACION ESTO ES UNA PERDIDA DE TIEMPO CIERREN ESTA PAGINA!!!



56
De: Mariana Fecha: 2007-05-31 20:54

NECESITO MAS INFORMACION ESTO ES UNA PERDIDA DE TIEMPO CIERREN ESTA PAGINA!!!



57
De: Mariana Fecha: 2007-05-31 20:54

NECESITO MAS INFORMACION ESTO ES UNA PERDIDA DE TIEMPO CIERREN ESTA PAGINA!!!



58
De: desconocido Fecha: 2007-06-26 03:57

necesitamos mas imforma



59
De: hans Fecha: 2007-07-01 20:34

donde quedaon los buenos insultos ?



60
De: Diana Fecha: 2007-07-07 22:26

TENGO UNA PANOCHOTA CHICOS ¿ME LA METEN?
PERO SLO LOS QUE TENGAN UNA VERGA MUY GRANDE VIVI EN LAS FUENTES PRIVADA DEL VIEJO #37



61
De: carlos Fecha: 2007-07-20 00:11

queria decirles a los de la pagina q esto no es mierda.. yo pienso q al poner cosas como estas c hacen menos mierdas.. porque los que hacen porno son hijos de puta por lo tanto son negros.. y no es q yo sea racista..(el q lo diga es un negro de mierda...) sino q no me gustan los negros mamas de guevo :P sigan asi con su aprendizaje de MIERDA..viva chavesz y fdel nojoda...



62
De: carlos Fecha: 2007-07-20 00:14

WENO EN REALIDAD ESTO SI ES PURA MIERDA MEJOR ME VY PA WIKIPEDIA PORQUE DICE MENOS MARIQUERAS.. SEGURO EL Q ESCRIBIO ESTO ES UN MALDITO NERD Q NUNK HA COJIO NI HA VISTO UNA CUCA... O PERO AUN ES UN NEGRO DE MIERDA CIERREN ESTA VAINA Y DEDIQUENC A COJER A VER SI POBLAN MAS SU FAMILIA DE MIERDA .l.



63
De: carlos Fecha: 2007-07-20 00:15

le falta sexo a la pagina... quizas una lonjita de cuca por ahi o un pedacito de culo no le haria nada mal.. pero eso si.. no vayan a poner nada de un negro...porque los negros no son gente...



64
De: tu madre Fecha: 2007-09-12 00:05

mueransen babosos(@)piroooooooooooooooossssssssssssde la mierda



65
De: chuchito Fecha: 2007-09-21 05:09

son una vola de pandejos todos todos y todos estupidos sopencos y ya saben los demas entendieron wueyes



66
De: ytut Fecha: 2008-04-05 00:42

ytutyuytutu



67
De: baah! Fecha: 2008-10-04 15:48

empezando esta pag no sirvee!!!! xq ni sikiera informacion completa tienen!!! no tienen vida como nadaa..!!!



68
De: Anónimo Fecha: 2009-02-24 03:35

chinguen a su madre putos hijos de la vergota comenase mi mierda jajajaja



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