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Tecnología

Cambios a la vista

El óxido de hafnio puede reemplazar al óxido de silicio para la producción de

EDUARDO CESARLa búsqueda de una nueva materia prima capaz de reemplazar al óxido de silicio (SiO2) en la producción de los chips de computadoras y en todo tipo de artefactos electrónicos está en la mira de varios investigadores brasileños. Un grupo del Instituto de Física (IF) de la Universidad Federal de Río do Sul (UFRGS), coordinado por el profesor Israel Baumvol, ha probado alternativas al SiO2 a pedido de gigantes internacionales del sector de tecnología de la información, tales como IBM, Texas Instruments, Nortel y Motorola. Y la apuesta mayo se dirige al óxido de hafnio, extraído del metal del mismo nombre.

Esta preocupación obedece a que la era del silicio parece estar llegando a su fin, luego de más de cuatro décadas, y tras haber producido avances tecnológicos fundamentales en el cotidiano de la gente, generando a su vez riquezas y mejoras de productividad a gran escala. De acuerdo con la famosa “ley”, conocida en los medios informáticos como Ley de Moore (de Gordon Moore, fundador de la empresa de microprocesadores Intel), los procesadores duplican su capacidad de dos en dos años, al integrar un número mucho mayor de circuitos en una sola pastilla. Esta situación está reduciendo tanto el espesor de la capa aislante de dióxido de silicio que en poco tiempo no se podrán evitar las pérdidas de corriente en los circuitos integrados. Entonces la confiabilidad de los equipos electrónicos estará comprometida y el sector de tecnología de la información podrá enfrentar un período de paralización.

Actualmente la capa aislante delchip tiene entre 2 y 2,5 nanómetros, y necesita de manera urgente un sustituto para el SiO2, que mantenga la corriente y evite el recalentamiento en concentraciones menos densas. También deberá ser económicamente factible, ejerciendo ese papel durante diez anos. Para hallar un reemplzante, la industria se ha lanzado desde hace alrededor de cuatro años a una verdadera carrera, movilizando a los principales centros de investigación en el área de semiconductores de Estados Unidos, Europa y Japón en pos de ese objetivo.

El estudio de Baumvol con diversos candidatos a reemplazantes del SiO2 sugiere que el óxido de hafnio (HfO2) puede conquistar ese puesto. En laboratorio, dicho material probó que puede realizar la tarea de mantener la integridad del silicio, que se encarga de almacenar las informaciones, mientras que el SiO2 actúa como aislante.

Fases productivas
Pero el reemplazo del material implica cambios significativos en buena parte del proceso de producción dechips , constituido por entre 20 y 30 etapas. “La alteración de una de las primeras fases del proceso puede afectar a todas las posteriores, demandando inversiones en equipos”, explica Baumvol. Asimismo, ninguno de los posibles sustitutos del SiO2 abunda en la naturaleza, y ninguno es barato. “El óxido de hafnio, por ejemplo, nunca parece en estado puro. Tiene por lo menos un 3% de circonio en su composición y requiere nuevas tecnologías de purificación”.

Pese a ser consciente de que Brasil está jugando “un juego de miles de millones” – la empresa que logre la patente de la primera nueva tecnología eficaz facturará mucho con la licencia de producción -, Baumvol no vislumbra perspectivas de que el país se beneficie a corto plazo con los avances obtenidos en el IF. “Un aprovechamiento más amplio de los conocimientos acumulados acá, que hicieron triplicar nuestra productividad en investigación durante los últimos tres años y nos transformaron en una de las referencias internacionales en el área de materiales semiconductores, depende de la formulación de políticas nacionales con el objetivo de producirchips en laboratorio”, dice.

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