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Semiconductores de Silicio-28 2003-03-16


Los chips están hechos de silicio "normal" que se encuentra en una mezcla de varios isótopos: 93,3% de Si-28, 4,67 de Si-29 y 3,1% de Si-30.

Esta mezcla conduce bastante peor el calor que si está compuesto tan sólo de Si-28.

Un cristal tan sólo de Si-28 conduce el calor un 50% más.

Una de los factores que limitan el número de transistores que se pueden poner en un chip es la disipación del calor.

Si sustituimos el actual sustrato de Silicio con la mezcla de isótopos descrita más arriba, por otro que posea solamente Si-28, el rendimiento de los chips puede aumentar un 30 o 40 por ciento.

En otra historia hablaba del sustrato de diamante, con ventajas del mismo tipo: son semiconductores, pero conducen muy bien el calor. (ver http://ciencia15.blogalia.com/historias/4441 aquí).

El problema de utilizar un nuevo sustrato es que hay que empezar de cero; me explico, hoy en día hacer un circuito en un chip es hacer una fotografía cuyos clichés se tienen en bibliotecas informatizadas. Hay dibujos para hacer sumadores, multiplicadores, puertas lógicas, memorias, etc. Poco a poco se introducen novedades, pero hay enormes bibliotecas de funciones básicas ya hechas... ya hechas para el Silicio, pero no para el diamante.

En el caso de utilizar un sustrato de Silicio 28, las bibliotecas de funciones son válidas. Hay modificaciones en el diseño del chip, en lo referente a la disipación del calor, pero los dibujos básicos con los que se crean los clichés fotográficos, son válidos.

La separación de isótopos es lo que hace en la industria nuclear para enriquecer el uranio. Esas mismas técnicas son las que se utilizaban hasta hace poco con el silicio.

Concretamente, el silicio se convertía en una molécula de hexafluorosilano (Si2F6). Un láser infrarrojo excitaba las moléculas, a una frecuencia concreta, con la curiosa propiedad de que se descomponen más fácilmente las moléculas que no contenían Si-28. De ese modo, el hexafluorosilano que quedaba estaba enriquecido en Si-28.

Según se iba enriqueciendo, el método perdía efectividad. El Instituto Japonés de Investigaciones Atómicas y la empresas japonesas Hill Research y Nuclear Development, han desarrollado un método con dos láseres, que hacen el proceso mucho más eficaz y eficiente. Tanto que el tiempo se reduce a un 10%.

Con esta rapidez y la nueva eficacia, es posible pensar en una utilización en los microprocesadores de alto rendimiento.

Así lo ha entendido la empresa AMD (http://www.amd.com/es-es/ )que quiere desarrollar procesadores con sustrato de Si-28.

Es curioso las vueltas que da la vida, quién iba a sospechar que una tecnología desarrollada para hacer bombas atómicas y combustibles nucleares, sirviera para aumentar la velocidad de los PCs.


Jaeri: http://www.jaeri.go.jp/english/press/2002/020820/supp.html
Isonic: http://www.siliconstrategies.com/story/OEG20010322S0005
AMD estudia waffers de si-28: http://www.siliconstrategies.com/story/OEG20010724S0072

Enviado por flexarorion a las 05:41 | 0 Comentarios | Enlace


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