Semiconductores: Así el Espectrofotómetro aporta en investigación

En 1947 se construyó el primer transistor de silicio y desde entonces, el desarrollo de semiconductores cada vez más pequeños y poderosos ha revolucionado la tecnología, haciendo posible comunicarse y compartir información de manera más rápida y eficiente.

En la actualidad, el problema radica en solucionar problemas en el uso de silicio en semiconductores, tales como su inhabilidad de transmitir la luz de manera eficiente. El silicio ya se está utilizando en electrónica, mientras que semiconductores compuestos se usan en equipos fotónicos como los láser, paneles solares y pantallas LED.

Mientras los científicos buscan maneras de expandir las capacidades del silicio, un equipo de investigadores de la Universidad de Eindhoven ha logrado demostrar que las aleaciones hexagonales de silicio-germanio forman un material ideal para combinar funciones electrónicas y optoelectrónicas en un sólo chip. Los investigadores lograron sintonizar la emisión de longitud de onda en un amplio rango a medida que agregaban más germanio al semiconductor. Como parte de su trabajo, estos investigadores utilizaron un Espectrofotómetro FTIR para capturar mediciones de espectroscopía de luminiscencia hasta de un nanosegundo. 

Un Espectrofotómetro FTIR, dependiendo del modelo, puede moverse de manera continua, a medida que escanea a lo largo de un área lineal o también moverse repetidamente, parar y escanear, hasta que el instrumento complete múltiples escaneos a lo largo de un área. De esta forma se puede recolectar información análoga en una imagen de exposición larga, que muestra el rango de movimiento capturado en milisegundos, todo en un mismo cuadro. Dependiendo del modelo, también se pueden obtener imágenes de alta resolución, tomadas una tras otra, en incrementos de tiempo de nanosegundos, mostrando bastantes detalles en múltiples cuadros.

Estos investigadores utilizaron el Espectrofotómetro FTIR para tomar imágenes y medir como la distancia entre los huecos de la banda afecta la frecuencia en la que los electrones se mueven a lo largo del chip, a medida que se añade más germanio. Finalmente, lograron demostrar que las aleaciones de silicio con estructura de celosía cristalina hexagonal se pueden convertir en materiales emisores de luz con banda prohibida directa. La habilidad para emitir luz desde el silicio ha eludido a la industria de los semiconductores por décadas y se espera que logre revolucionar la computación al lograr crear chips que se comuniquen mil veces más rápido que los actuales.