Investigación sobre semiconductores cristalinos
La importancia del carburo de silicio en el sector de la electrónica no puede exagerarse. El carburo de silicio (SiC) presenta el potencial de propiciar cambios impresionantes en la eficiencia y la gama de aplicaciones de las tecnologías de electrónica de potencia y de sensores electrónicos. Se encuentra en estado natural, pero desde que empezara a producirse hace más de cien años, su importancia se ha disparado y ha pasado a desempeñar un papel crucial en el sector de las tecnologías energéticas y del transporte, algo que parece que continuará durante este siglo. Existen varias formas cristalinas diferentes. El polimorfo más usado hoy en día es el cristal hexagonal, pero podrían lograrse avances más importantes en la explotación del potencial pleno del SiC si se usaran las formas cúbica o beta. El principal objetivo del proyecto SOLCIC fue desarrollar cristales cúbicos en masa y obleas para aprovechar el potencial de la tecnología basada en semiconductores de óxido metálico (MOS). Investigadores de CEA en Grenoble (Francia) examinaron protocolos para fabricar la forma beta del material semiconductor. En el complejo industrial de Cyberstar, uno de los socios, se fabricaron cristales en una zona flotante de silicio. Se trata de una alternativa de gran pureza, porque existe una zona fundida donde las impurezas son más solubles que en el cristal. Las variables del entorno de crecimiento del cristal se controlaron por ordenador y fueron la densidad sólida y líquida, la forma del cristal, la velocidad de crecimiento, la velocidad de rotación, la duración del enfriamiento y la atmósfera. El sistema se calentó a dos megaherzios. Una innovación fue que se pudo acceder a la zona del núcleo en la que se produce la cristalización. Las unidades superior e inferior pueden girar de manera independiente a un ritmo muy lento y las estrategias de giro pueden variar para controlar la convección forzada en el silicio. Otra ventaja es que el sistema puede usarse con otros cristales para los que se necesita disolvente, como por ejemplo el carburo de titanio, que es importante por su resistente capacidad para el corte industrial, y el carburo de circonio, que se usa para el mismo fin y como recubrimiento para el combustible de uranio en el sector nuclear. El carburo de silicio ha revolucionado nuestra forma de vida. Con avances en la producción de cristales, parece que esta progresión va a continuar.
