Como parte del ciclo Las mejores lecciones de las mejores profesoras, en el marco de los festejos del 230 aniversario de la Facultad de Ingeniería (FI), se efectuó la masterclass Recorrido de las Motivaciones para el Desarrollo de los Semiconductores de Baja Dimensionalidad de la doctora Ana Laura Pérez Martínez.
La ponente explicó que el motivo principal para compartir su experiencia en los proyectos de la División de Ciencias Básicas es acercar a los estudiantes a la investigación: "Despertar su inquietud es esencial en su formación". Hizo un recuento histórico desde el nacimiento de la electrónica hasta el desarrollo de semiconductores nanoestructurados, en específico los puntos cuánticos del silicio, los cuales han permitido la identificación de células cancerígenas en laboratorio, hacer más eficiente la conversión de las celdas fotovoltaicas o generar componentes híbridos fundamentales en la computación cuántica.
La electrónica, dijo, nació como una rama de la física y de la ingeniería que estudia el comportamiento de los electrones y de los dispositivos que se construyen utilizando las propiedades de conducción de éstos. Afirmó que lograr dispositivos que puedan controlar el flujo de las cargas para poder procesar o transferir información es su objetivo.
Los dispositivos electrónicos, precisó, se basan en transistores de efecto de campo meral-oxido-semiconductor (Mosfet, por sus siglas en inglés) que han ido evolucionando rápidamente. En 1965, agregó, Gordon Moore publicó su ley que establece el aumento del número de transistores en los aparatos con el paso del tiempo, estimando que cada dos años se duplicaría. Recordó que el número de transistores en un chip mide su capacidad, por lo que, a mayor número, mayor procesamiento. Los sistemas computacionales fueron ejemplo de esto, ya que cada determinado tiempo se superaba al anterior.
Recordó que hasta 2015 o 2016, una computadora o un celular nuevos aún tenían mayor capacidad de procesamiento que sus anteriores versiones. "No obstante, hoy en día, cuando los adquirimos nos damos cuenta de que en realidad no han cambiado mucho. En los últimos años, los dispositivos electrónicos sólo presentan modificaciones en sus interfaces o usabilidad, pero no en sus recursos de cómputo". Explicó que esto se debe a que la industria microelectrónica siguió aplicando la ley de Moore para transistores cada vez más pequeños. "Sin embargo, esta miniaturización no puede ser llevada al infinito, hace una década llegamos al límite, al alcanzar dimensiones de 100 nanómetros. Por eso, los dispositivos ya no incrementan su potencia de cálculo, convirtiendo en obsoleta dicha ley", informó.
La académica de la DCB continuó con el tema del silicio: "Es el segundo elemento más abundante en la Tierra, y es la columna vertebral de la industria microelectrónica. Cuando se reduce a tamaños más pequeños que su excitón Bohr radio (menor que 4.5 nanómetro), presenta fotoluminiscencia (PL) intensa y sintonizable; se ha comprobado que los efectos de confinamiento cuántico son, en gran medida, responsables de la luminiscencia (PL 3–9). Por esa razón, el silicio nanoestructurado tiene un muchas aplicaciones. De allí que los sistemas conformados por puntos cuánticos integrados en matrices basadas en silicio han sido de gran interés para la comunidad científica y tecnológica en la última década".
Comentó que las matrices podrían ser beneficiosas para producir dispositivos electroluminiscentes que funcionan a altas energía, altas temperaturas o altos voltajes. "En la DCB se utiliza un sistema remoto de deposición de vapor químico mejorado con plasma para hacer crecer películas delgadas de silicio". Subrayó que los avances en la fotónica de silicio y sus posibles aplicaciones dependerán en gran medida de la gestión adecuada de todos los parámetros presentes en la fabricación de estructuras con base en éste; lo cual permitirán lograr una alta reproducibilidad para proponer modelos que expliquen de manera sólida la fenomenología involucrada en la emisión de luz y sus características particulares, concluyó.
