Semiconductores híbridos con expansión térmica cero
(NC&T) Una nueva investigación realizada por científicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL, por sus siglas en inglés), el Laboratorio Nacional de Argonne y otras instituciones académicas, ha revelado la existencia de un material semiconductor con expansión térmica cero. La investigación puede tener repercusiones para el diseño de las futuras generaciones de dispositivos electrónicos y optoelectrónicos que puedan soportar una gama más amplia de temperaturas.
Los intereses tradicionales en los materiales con expansión térmica cero se han centrado fundamentalmente en áreas tales como la óptica, y los componentes que se calientan en los motores o en los utensilios de cocina. Son raros los materiales con expansión térmica cero que tengan usos en áreas como la electrónica y la optoelectrónica, ya que la mayoría son cristales, los cuales no funcionan bien en las aplicaciones típicas de la electrónica. El semiconductor híbrido orgánico-inorgánico investigado en este trabajo es un semiconductor multifuncional que previamente había demostrado poseer propiedades electrónicas y ópticas superiores. Los resultados del trabajo también hacen pensar en un camino alternativo para diseñar materiales con cualquier índice de expansión térmica deseado, positivo o negativo.
Los materiales bajo estudio están formados por capas orgánicas e inorgánicas alternadas que actúan en conjunto para producir estos efectos. Una se contrae mientras la otra se expande, y el resultado neto de ambos efectos opuestos es una expansión cero.
Si bien la estabilidad térmica y la estabilidad química son dos grandes problemas para la mayoría de los híbridos, la nanoestructura híbrida investigada en este trabajo resulta excepcionalmente estable en el aire.
 | | La estructura cristalina del material estudiado. (Foto: ANL) |
No sólo las estructuras cristalinas permanecen inalteradas, sino que sus propiedades ópticas y electrónicas tampoco se alteran después de años de exposición al aire o al calentamiento de más de 200 grados Celsius, un beneficioso rasgo atribuido al fuerte enlace covalente empleado.
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