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FP6

NUOTO — Resultado resumido

Project ID: 32644
Financiado con arreglo a: FP6-NMP
País: Italia

Condensadores de vanguardia de capacidad ultraalta

Los condensadores son dispositivos electrónicos que almacenan carga eléctrica. La capacidad de un material para ello está relacionada con su constante dieléctrica (k). Investigadores europeos han conseguido desarrollar los procesos necesarios para producir la próxima generación de condensadores de alta capacidad para los sistemas electrónicos inalámbricos del futuro, basados en un material totalmente novedoso con una k muy elevada.
Condensadores de vanguardia de capacidad ultraalta
Muchos de los materiales utilizados habitualmente en el sector de los semiconductores tienen una k dentro del rango de 10 a 20 a temperatura ambiente. El reciente descubrimiento de un nuevo material cerámico con k = 105 a frecuencias muy altas y constante en un amplio rango de temperaturas animó a investigadores europeos a poner en marcha el proyecto NUOTO («Nuevos materiales con constantes dieléctricas k ultraaltas para futuros sistemas electrónicos inalámbricos»).

Los investigadores han caracterizado el nuevo material —titanato de cobre y calcio (CCTO)— en forma pura y después han desarrollado CCTO dopado para su utilización en métodos estándar de deposición física para obtener películas delgadas. De hecho, los investigadores han conseguido demostrar el excelente comportamiento dieléctrico con electrodos de interés industrial, mediante deposición por láser y pulverización catódica (sputtering). Nuevos métodos desarrollados recientemente para investigar las propiedades dieléctricas permiten caracterizar a escala nanométrica cristales individuales, cerámicas y películas finas depositadas.

Los investigadores se interesaron además por el desarrollo de una metodología para la deposición química en fase vapor de precursores organometálicos (MOCVD), que garantizaría la capacidad para utilizar el material en estructuras 3D como siguiente paso en la evolución de los condensadores 2D estándar (planares) utilizados en el sector del silicio. Para ello, los investigadores desarrollaron con éxito nuevos equipos para la epitaxia por haces químicos (CBE) utilizando un láser para cambiar la composición del CCTO en tiempo real durante la deposición.

Basándose en las caracterizaciones y mediante equipo y metodologías mejorados, fue posible fabricar numerosos condensadores con diversas calidades de los materiales y mediante distintos métodos en las sedes de los socios. Los resultados permitieron demostrar un proceso de fabricación de condensadores de CCTO compatible con la tecnología industrial estándar del silicio.De esta forma, el proyecto NUOTO avanzó el estado de la técnica en cuanto a los materiales cerámicos utilizados en el sector de los semiconductores y abrió la puerta a la producción en el futuro de estructuras 3D basadas en los materiales que podrían utilizarse en los sistemas electrónicos inalámbricos del mañana. La comercialización de los resultados debería dar un empuje importante a la industria electrónica europea, mejorando la competitividad en este enorme mercado global.

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