Científicos desarrollan técnica innovadora para crear dispositivos electrónicos autoensamblables de forma económica y rápida

MadridInvestigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado un nuevo método para crear dispositivos electrónicos autoensamblables. Esta innovadora técnica permite producir componentes electrónicos como diodos y transistores de manera más rápida y económica que los métodos convencionales, que suelen ser lentos y producir chips defectuosos. El proceso, conocido como reacción dirigida metal-ligando (D-Met), podría dar lugar a dispositivos electrónicos más avanzados en el futuro.

La técnica D-Met emplea partículas de metal líquido de una aleación llamada metal de Field, que está compuesta por indio, bismuto y estaño. A continuación, se ofrece una explicación más sencilla de su funcionamiento.

Partículas de metal líquido se colocan junto a un molde diseñado en cualquier tamaño o patrón deseado. Se introduce una solución que contiene moléculas basadas en carbono y oxígeno, conocidas como ligandos. Estos ligandos extraen iones del metal líquido, organizándolos en una compleja estructura tridimensional. A medida que el líquido se evapora, estas estructuras se agrupan estrechamente, formando un patrón altamente ordenado.

Flexibilidad en la Fabricación de Dispositivos Optoelectrónicos

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Esta técnica ofrece una gran flexibilidad. Al modificar el tamaño del molde, el tipo de líquido y la velocidad de evaporación, los investigadores pueden controlar con precisión las estructuras de los semiconductores. Esta capacidad de personalización les permite fabricar dispositivos optoelectrónicos, ya que el proceso permite ajustar el bandgap del semiconductor y hacerlo sensible a la luz.

El método emplea láminas de grafeno para cubrir óxidos metálicos semiconductores, lo que ayuda a ajustar sus propiedades para mejorar el rendimiento de los dispositivos. La adición de bismuto permite que reaccionen a la luz, lo cual puede ser beneficioso para sensores de luz y dispositivos de energía solar.

Esta investigación tiene un impacto significativo. Contribuye a reducir los costos y el desperdicio en la producción, y D-Met permite fabricar materiales electrónicos a gran escala, lo cual antes no era viable debido a limitaciones técnicas y financieras. El método se alinea perfectamente con la tendencia de la industria hacia diseños más compactos y eficientes.

Esta tecnología en desarrollo podría transformar la fabricación de semiconductores, permitiendo dispositivos más avanzados como los chips 3D. Los investigadores Martin Thuo, Julia Chang y su equipo están explorando tanto los usos actuales como las posibilidades futuras, como la incorporación de dispositivos autoensamblables en aparatos electrónicos de consumo y nuevos sistemas informáticos. Su trabajo, financiado por la National Science Foundation, sugiere un cambio significativo en la manufactura de electrónica.