El nitruro de galio se anuncia como el semiconductor de nueva generación que algún día podría sustituir al silicio, pero la investigación sobre este material aún está en pañales. Investigadores de Instituto Tecnológico de Massachusetts y otros institutos estadounidenses decidieron llevar la tecnología al siguiente nivel y probaron el material a temperaturas superiores a 500℃.
El deseo humano de explorar los planetas del sistema solar se extiende más allá de los alejados del Sol. Las temperaturas extremas de Venus funden instantáneamente el plomo, y la electrónica convencional no duraría allí ni un instante….
Incluso si los investigadores enviaran una nave espacial con un exterior resistente al calor, la electrónica de a bordo basada en el silicio se debilitaría por las temperaturas extremas, haciendo que el ejercicio fuera inútil.
El nitruro de galio puede soportar temperaturas superiores a 500℃, pero los científicos no sabían realmente cómo funcionaría la electrónica diseñada con este material por encima de 300℃, el límite de funcionamiento de los dispositivos fabricados con silicio. Para estudiar el efecto de la temperatura en los contactos óhmicos, los investigadores colocaron los contactos a 500℃ durante 48 horas seguidas. Comprobaron que los contactos permanecían estructuralmente intactos, una señal prometedora para el desarrollo de transistores de alto rendimiento.
Aunque el nitruro de galio se anuncia como el semiconductor de nueva generación, los científicos necesitan años de estudio para lograr su uso generalizado. Por ejemplo, los investigadores tienen muy poca información sobre su estabilidad. La resistencia del nitruro de galio es inversamente proporcional al tamaño. Aunque esto puede evitarse, los semiconductores también necesitan conectarse a otros componentes electrónicos para proporcionar su resistencia. Esta resistencia, llamada resistencia de contacto, permanece fija en el dispositivo, y un exceso de ella hace que los dispositivos sean ineficaces.
Para comprender mejor la resistencia de contacto en los dispositivos de nitruro de galio, investigadores del MIT han creado estructuras formadas por una serie de resistencias que permiten medir la resistencia de contacto y la resistencia del material. En colaboración con la Universidad Rice, los investigadores colocaron estas estructuras en cartuchos calientes de 500℃ y midieron su resistencia. Las estructuras se mantuvieron dentro de un horno especial durante 72 horas para determinar cómo cambiaba la resistencia con el tiempo. La resistencia de contacto se mantuvo invariable incluso a altas temperaturas, pero al cabo de 48 horas, el material empezó a degradarse. Los resultados del estudio se publicaron en la revista Applied Physics Letters.