Crean un nuevo polímero para semiconductores orgánicos

Crean un nuevo polímero para semiconductores orgánicos

Transporta cargas positivas y negativas y optimiza el funcionamiento de los circuitos de polímeros orgánicos

Ingenieros de la Universidad de Washington han desarrollado un nuevo polímero que puede transportar cargas positivas y negativas, en lo que constituye un importante avance para el mundo electrónico, al poder fabricar dispositivos de doble carga más flexibles, baratos y delgados. Con el nuevo material se ha construido un transistor diseñado de la misma manera que un modelo de silicio, y los resultados evidencian que el sistema funciona a la perfección, siendo el mejor rendimiento registrado hasta el momento en un único componente de polímeros orgánicos semiconductores.

Los semiconductores orgánicos podrían ampliar sus horizontes con este nuevo desarrollo. Foto: Universidad de Washington.

Un grupo de ingenieros e investigadores de la Universidad de Washington ha desarrollado un nuevo polímero que puede transportar cargas positivas y negativas, en lo que sería un importante avance para el mundo electrónico, al poder fabricar dispositivos de doble carga más flexibles, baratos y delgados.

La mencionada tecnología ya se encuentra disponible en algunos gadgets, como el reproductor Zune HD de Microsoft o el último modelo del Sony Walkman, que incorporan elementos orgánicos de estas características. Sin embargo, hasta el momento la gran limitación de los circuitos construidos con materiales orgánicos es que solamente admiten el transporte de un tipo de carga eléctrica.

La investigación de la Universidad de Washington, de la que informa el mencionado centro en un comunicado de prensa, y cuyos resultados han sido publicados en la revista especializada Advanced Materials, ha logrado desarrollar un material que permite el flujo de cargas en ambos sentidos (positivo y negativo).

Los semiconductores orgánicos desarrollados durante los últimos 20 años han tenido un inconveniente importante: solamente transmiten las cargas positivas. En cambio, los semiconductores de polímero trabajados por el equipo que conduce el especialista Samson Jenekhe logran transmitir cargas positivas y negativas y, de esta manera, amplían los enfoques y aplicaciones disponibles para esta tecnología.

La gran ventaja del nuevo polímero es que permite trabajar con cargas positivas y negativas con un único dispositivo. Foto: Universidad de Washington.

Un nuevo camino abierto La investigación fue financiada por la National Science Foundation, el Departamento de Energía de los Estados Unidos y la Fundación Ford, además de contar con la colaboración de expertos de la Universidad de Kentucky. La pregunta que surge a la vista de sus resultados es: ¿podrán estos nuevos materiales destronar al silicio de su sitial en la industria de la electrónica?.

Por lo pronto, presentarían varios beneficios de importancia: el silicio es bastante más costoso y requiere de una fabricación más onerosa. Al mismo tiempo, y debido a su contextura cristalina rígida, no facilita demasiado su uso en dispositivos flexibles, mientras que los polímeros o plásticos sí cuentan con esa facilidad.

Desde que se descubrió hace 30 años que ciertos plásticos o polímeros pueden conducir electricidad, se abrió un nuevo camino en el escenario de la electrónica que recién hoy está dando sus primeros pasos hacia la mayoría de edad. Es que desde ese momento los investigadores han estado trabajando para hacer más eficientes a estos materiales, en un esfuerzo largo y no exento de complicaciones.

La realidad es que hoy ya se emplean materiales orgánicos o basados en el carbono en diferentes dispositivos electrónicos, como ordenadores portátiles, sistemas de audio en automóviles y reproductores de MP3. Pero la desventaja de la transmisión en un "único sentido" pone un tope (por lo menos hasta hoy) a este tipo de desarrollos.

Teniendo en cuenta esta desventaja de los semiconductores orgánicos, en la actualidad deben aplicarse todo tipo de procesos complejos para compensar esta situación. El trabajo de la Universidad de Washington permite demostrar que no es necesario utilizar dos semiconductores orgánicos por separado, sino que puede utilizarse un tipo de material capaz de crear circuitos electrónicos independientes con funcionamiento en ambos sentidos (cargas positivas y negativas).

Principales aplicaciones

De esta forma, el nuevo material permitiría la construcción de transistores orgánicos y el desarrollo de otra información de procesamiento de los dispositivos mediante métodos similares, en simpleza y rapidez, a los circuitos de modalidad inorgánica que se desarrollan actualmente en la industria.

El grupo de ingenieros e investigadores ha utilizado el nuevo material para construir un transistor diseñado de la misma manera que un modelo de silicio, y los resultados evidencian que el sistema funciona a la perfección, siendo el mejor rendimiento registrado hasta el momento en un único componente de polímeros orgánicos semiconductores.

Por ejemplo, los electrones viajan cinco a ocho veces más rápido a través del dispositivo de la Universidad de Washington que en cualquier otro transistor de polímeros similar o desarrollado con anterioridad. Al mismo tiempo, la ganancia de voltaje fue de dos a cinco veces mayor que la observada en dispositivos convencionales.

De acuerdo a los responsables de la investigación, este desarrollo abre un nuevo camino en el terreno de la electrónica con materiales orgánicos, siempre y cuando el enfoque del trabajo sea encarado correctamente y se continúe avanzando en la optimización de los polímeros en cuestión.

JEAN LUCAS MENDEZ TORRES

20122876

ELECTRONICA DEL ESTADO SOLIDO

SECC 2