Descripción del proyecto
HAY UNA INTENSA BUSQUEDA DE NUEVOS CONOCIMIENTOS SOBRE LOS MATERIALES ADECUADOS Y DISPOSITIVOS OPTIMIZADOS PARA QUE OPEREN CON MAYOR POTENCIA Y VELOCIDAD, ASI COMO MENORES PERDIDAS. LAS COMUNICACIONES ENTRE SENSORES Y DISPOSITIVOS INTELIGENTES PROPORCIONADAS POR LA TECNOLOGIA 5G/6G REVOLUCIONARAN LA SOCIEDAD EN AREAS COMO LOS VEHICULOS AUTONOMOS, HOGARES INTELIGENTES Y SISTEMAS DE SALUD, POR NOMBRAR ALGUNOS QUE DEFINEN EL MARCO DE LA TRANSICION DIGITAL. LA ELECTRONICA DE POTENCIA ES ESENCIAL PARA LA GENERACION, TRANSMISION, ALMACENAMIENTO Y UTILIZACION DE ENERGIA ELECTRICA. UNA ESTIMACION SUGIERE QUE UNA REDUCCION DE PERDIDAS DE SOLO EL 5 % EN DISPOSITIVOS ELECTRONICOS DE POTENCIA, SOLO EN EE. UU. PUEDE RESULTAR EN APROXIMADAMENTE 1,5 × 10^18 J DE AHORRO DE ENERGIA POR AÑO, LO QUE PODRIA ALIMENTAR UN TERCIO DE SUS HOGARES. LA ELECTRONICA BASADA EN EL SEMICONDUCTOR DE BANDGAP ULTRA-ANCHO (UWBG) OXIDO DE GALIO, GA2O3, PROMETE UN SALTO DE CALIDAD PARA LAS TECNOLOGIAS DE CONVERSION DE ENERGIA QUE IMPLICA UN ENORME AHORRO DE ENERGIA GLOBAL, EN LINEA CON LA TRANSICION ECOLOGICA. LA CUARTA GENERACION DE SEMICONDUCTORES, LIDERADA POR EL GA2O3, MEJORARA P.EJ. LA ELECTRONICA DE LOS AUTOMOVILES, LOS CONTROLADORES DE MOTORES ELECTRICOS O LAS FUENTES DE ALIMENTACION DE LOS SISTEMAS ELECTRONICOS.LOS OBJETIVOS GENERALES DE ESTE PROYECTO SON EL ESTUDIO EN PROFUNDIDAD Y LA OPTIMIZACION DE LAS RUTAS DE SINTESIS DE NANOESTRUCTURAS UNIDIMENSIONALES (1D) Y BIDIMENSIONALES (2D) DE GA2O3; LA INGENIERIA DE DEFECTOS Y EL DOPADO; EL ESTUDIO DE SUS PROPIEDADES ELECTRONICAS Y OPTIMIZACION DE METODOS PARA CONSTRUIR NANO-HETEROUNIONES P-N CON ELLAS. TODOS ESTOS OBJETIVOS SE ORIENTAN HACIA RUTAS DISRUPTIVAS QUE MEJOREN LA NANOELECTRONICA DE POTENCIA DE RADIOFRECUENCIA (RF) Y ALTA EFICIENCIA QUE RESULTA EN EL AHORRO DE ENERGIA.UN EDITORIAL INVITADO EN APL (2018) SE TITULO EL AMANECER DE LA MICROELECTRONICA DE OXIDO DE GALIO", POR SUS ASOMBROSAS PROPIEDADES ELECTRONICAS. EL GA2O3 ES UN SEMICONDUCTOR CON UN CAMPO ELECTRICO DE RUPTURA (EB) ULTRA-ALTO. ESTE ES SU "SUPERPODER", YA QUE LOS EB ALTOS RESULTAN EN UNA DRASTICA REDUCCION DE PERDIDAS DE ENERGIA EN LOS DISPOSITIVOS ELECTRONICOS, QUE SE SUMA A LA CAPACIDAD DE SINTETIZAR CON TECNICAS DE CRECIMIENTO POR FUSION ATMOSFERICA, ESTANDAR EN LA INDUSTRIA DE SEMICONDUCTORES, MONOCRISTALES DE GA2O3 BARATOS Y DE MUY ALTA CALIDAD. ESTO CONFIERE AL GA2O3 UNA ENORME VENTAJA TECNOLOGICA Y ECONOMICA SOBRE LOS SEMICONDUCTORES DE BANDGAP ANCHO (WBG) UTILIZADOS EN ELECTRONICA DE ALTA POTENCIA A ESCALA INDUSTRIAL. POR TANTO, EL GA2O3 TIENE LA CAPACIDAD DE LIDERAR EL CAMBIO TECNOLOGICO QUE RESULTARA EN UN ENORME AHORRO DE ENERGIA GLOBAL.EN LOS POCOS AÑOS DE VIAJE DEL GA2O3 SE HAN LOGRADO HITOS QUE LLEVARON DECADAS CON GAN (ACTUAL SEMICONDUCTOR WBG ESTANDAR), MOSTRANDO EL ENORME POTENCIAL DEL PRIMERO Y CONVENCIENDO A LAS AGENCIAS DE FINANCIACION DE LA INVESTIGACION EN TODO EL MUNDO (PRINCIPALMENTE EE. UU. Y JAPON), A INVERTIR GRANDES CANTIDADES DE DINERO PARA ESTUDIARLO INTENSIVAMENTE. LOS PRINCIPALES PROBLEMAS DEL GA2O3 EN DISPOSITIVOS DE ALTA POTENCIA SON SU BAJA CONDUCTIVIDAD TERMICA Y LA IMPOSIBILIDAD DE DOPARLO TIPO P. PARA ABORDAR AMBOS PROBLEMAS, EL GA2O3 NANOESTRUCTURADO MARCARA LA DIFERENCIA. ADEMAS, CUANTO MAS PEQUEÑO SEA EL DISPOSITIVO, MENOR SERA EL CONSUMO DE ENERGIA Y MAYORES SERAN LAS FRECUENCIAS DE TRABAJO DISPONIBLES EN RF, OBJETIVOS EN LOS QUE LAS ESTRUCTURAS A NANOESCALA TIENEN OBVIAS VENTAJAS.