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ABC, póg. 62 1 TRIBUNA ABIERTA MIÉRCOLES 5- 8- 87 N la época actual, gracias a los adelantos en el estudio de la estructura de la materia y a los progresos en las nuevas tecnologías, se pueden desarrollar los materiales que se consideren necesarios en cada momento para fines determinados. La ingeniería de los materiales crea nuevas oportunidades, ofrece nuevos caminos a la Ciencia, a la Tecnología y a la Investigación. La aparición de los nuevos materiales repercute de forma drástica en la economía. Aquellos no son importantes, en sí mismos considerados, sino por formar parte de elementos que intervienen de forma decisiva en sistemas complejos como, por ejemplo, en dispositivos electrónicos, aviones, vehículos espaciales... De hecho, los límites de crecimiento de estas tecnologías se hallan supeditados al progreso en la ciencia de los materiales. La microelectrónica nos ofrece un ejemplo de esta dependencia. Así, el ritmo de desarrollo de las computadoras sigue de cerca al de miniaturización de los chips de silicio. La densidad de integración de éstos se incrementa continuamente, disminuyendo el tamaño de los transistores individuales. Ello ha exigido la aplicación de nuevas técnicas, como la litografía, con objeto de lograr una resolución cada vez más fina para el grabado de los circuitos. Se han obtenido espaciados entre elementos inferiores a una miera y se está trabajando en memorias RAM de cuatro megabits. Con la litografía óptica se pueden obtener tecnologías de 0,7 a 0,8 mieras de resolución. Al propio tiempo que la tecnología del silicio se está aproximando al límite físico de la miniaturización, aparecen en el horizonte nuevos materiales semiconductores de gran interés para las computadoras y para las comunicaciones ópticas. Nos referimos a los basados en elementos de los grupos III y V de la tabla periódica. Existe una lucha para dominar el mercado de estos materiales, particularmente del arseniuro de galio, que según estimaciones hechas en el Japón puede alcanzar los 50.000 millones de dólares hacia el año 2000. E MICROELECTRÓNICA: MAS ALLÁ DEL SILICIO La razón de la importancia de estos semiconductores se halla en que los dispositivos basados en ellos operan a velocidades de conmutación mucho mayores que los realizados con la tecnología del silicio. Otra circuns: En MADRID, durante el mes de agosto, se juega al dos del laboratorio que servirán a aquéllas para desarrollar nuevos productos. Estos laboPor José GARCÍA SANTESMASES ratorios conjuntos se disuelven después de tancia a destacar es que la disipación de un periodo que puede ser de ocho a diez energía es inferior a la de éste. Y, en fin, años. La técnica para el crecimiento de cristales ciertos dispositivos optoelectrónicos como, por ejemplo, los diodos emisores de luz, pue- con objeto de realizar dispositivos semiconductores de los grupos Ill- V citaden lograrse con el arseniuro de dos se hace de la forma siguiengalio, pero no con silicio. te: En pequeños crisoles se inLos elementos del grupo III, troducen materiales del grupo III como el galio, indio o aluminio, o del grupo V, o bien un dopante tienen tres electrones de valen (es decir, impurezas que se incia. Los del grupo V, como el artroducen en un semiconductor sénico o antimonio, tienen cinco para cambiar sus propiedades electrones de valencia. Con los eléctricas) Cuando los crisoles elementos de los grupos III y V se calientan a temperaturas que se pueden formar compuestos varían de 300 C a 1.200 C los con propiedades electrónicas y elementos se vaporizan, constiópticas determinadas. Los comtuyendo un haz molecular activapuestos que ofrecen más interés do térmicamente. Este haz se son el binario, como el arseniuro condensa sobre un substrato, en de galio, o el ternario, como el forma de cristal único, cuya comarseniuro de aluminio y galio. posición depende del crisol que Hay que señalar que las invesse ha empleado. J. G. a Santesmases tigaciones sobre estos compuesSe está trabajando mucho en Catedrático tos no han comenzado ahora. En el campo del arseniuro de galio, realidad se iniciaron al mismo tiempo que las del silicio, pero debido a un tanto en Estados Unidos y Europa como en conjunto de problemas tecnológicos que se el Japón, y después de muchos años se puepresentaron en ias investigaciones de aque- de afirmar que los circuitos digitales de este llos componentes, se desistió de seguir ade- compuesto han pasado de la fase de investilante, y quedó sólo el silicio como objeto de gación y desarrollo a la industrial. Existen interés. No obstante, las ventajas observadas productos comerciales en el mercado. en el arseniuro de galio motivaron que la coEn el Japón se está investigando en circuimunidad científica volviera sus ojos, repetidas veces, hacia este semiconductor durante los tos tridimensionales con el fin de integrar funúltimos veinte años, hasta que por fin, desde ciones de inteligencia artificial con componentes dispuestos en forma de pilas, una encima 1980 este retorno parece definitivo. de otra. Concretando las ventajas que presenta la En los próximos años las investigaciones tecnología del arseniuro de galio respecto a la del silicio podemos señalar: a) para el mis- se centrarán, primero, en las conexiones óptimo consumo de potencia este compuesto tie- cas entre chips y, más adelante, en las cone una velocidad de conmutación de dos a nexiones ópticas dentro del chip es decir, cinco veces mayor que la de los dispositivos en el circuito optoelectrónico integrado. más rápidos de la familia del silicio; b) el arLos objetivos de estas investigaciones son seniuro de galio es tolerante respecto a las ambiciosos. Se trata de integrar en la misma variaciones de temperatura. El margen operativo es de unos- 200 C a +200 C. En este pastilla dispositivos optoelectrónicos, tales sentido su ventaja es definitiva respecto al si- como detectores y láseres, juntamente con licio; c) este compuesto reúne condiciones dispositivos electrónicos, constituidos por adecuadas para su eficaz integración en transistores. Las investigaciones japonesas componentes ópticos y electrónicos. Ello pro- se dirigen a la aplicación de los circuitos opducirá, sin duda, un mayor impacto en el di- toelectrónicos, tanto a los sistemas de comunicación óptica como a las computadoras de seño de los sistemas en general. velocidad ultraelevada. Al lado de estas ventajas hay que señalar el inconveniente de que las pastillas de arseniuro de galio presentan mayor número de irregularidades por unidad de área que las de silicio. Debido a ello, los chips de aquel material tienen que ser de dimensbnes más reducidas que los de éste. Por otro lado, los substratos de arseniuro de galio son mucho más caros que los de silicio. En el Japón se está trabajando mucho en los compuestos que estamos tratando. El Ministerio de Comercio Internacional e Industria (MITI) organiza laboratorios en colaboración con la industria que, en general, tienen una vida breve, la necesaria para desarrollar una determinada tecnología. El personal investigador procede de las empresas y vuelve a ellas una vez terminada su misión. Estos científicos llevan a sus compañías los resulta- En la piscina, en la playa, durante el mes de agosto, se juega al A: