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Microchipes más pequeños que guardan su fresco

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Los investigadores desarrollaron los microchipes compactos que pueden guardar su fresco incluso en temperatura alta.

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¿Las temperaturas sobre 200 grados de C ocurren a menudo en la producción petrolífera geotérmica y? la microelectrónica convencional golpeó sus límites allí. Los investigadores ahora han fabricado los microchipes compactos que pueden guardar su fresco incluso en 300 grados de C.

Un tesoro enorme dormita con las profundidades de nuestro planeta. ¿Las temperaturas del °Celsius hasta 7000 están probablemente presentes en la tierra? base de s, mientras que en una profundidad de cuatro a seis kilómetros (2.5 a 3.5 millas) sigue siendo el °C 150 sobre a 200 °C. Estas reservas gigantescas del calor se pueden utilizar como fuente de energía reanudable para la energía geotérmica. Los pedacitos de taladro y las puntas de prueba agujereadas del agujero empleados son máquinas de alta tecnología. ¿Se caben con una gama de sensores y de mecanismos de control para su expedición en la tierra? interior de s. ¿Pueden de esta manera ser muy exacto controlados o autónomo analizar los parámetros ambientales en profundidad, y de tal modo localizan conveniente? ¿es decir caliente? regiones para la producción geotérmica. Hay un problema, al menos: los microchipes golpearon sus límites termales cuando estaban expuestos a las temperaturas sobre 200 grados de cent3igrado.

Soportando temperaturas de varios cientos de grados cent3igrados

Los científicos del instituto de Fraunhofer para los circuitos y los sistemas microelectrónicos IMS ahora han desarrollado un nuevo tipo de proceso de alta temperatura. ¿? ¿Llega a ser posible con este proceso fabricar los microchipes extremadamente compactos que funcionan sin defectos incluso en las temperaturas de hasta 300 grados de Celsius? según Holger Kappert, jefe de la electrónica da alta temperatura en el IMS de Fraunhofer. Es verdad que las virutas convencionales del semiconductor (Cmos) tolera a veces temperaturas de hasta 250 grados de Celsius, pero su funcionamiento y confiabilidad se caen rápidamente. ¿Con frecuencia, las compañías deben probar una gran cantidad de virutas estándar usando el método trial-and-error antes de que obtengan una selección aceptable? una empresa laboriosa.

¿Una avenida adicional existe? continuamente refrescando la microelectrónica sensible al calor, que puede apenas ser realizada sin esfuerzo adicional extenso que es necesario, sin embargo. ¿Allí están las virutas das alta temperatura también ya especializadas en el mercado? pero con cerca de un tamaño mínimo de la estructura del micrómetro, son muy grandes. ¿? Las soluciones disponibles se asocian siempre a ciertas compensaciones: ¿cualquiera tienen componentes comparativamente grandes, o funcionan con funcionamiento limitado? Kappert resume.

Los microchipes del IMS son diferentes, aunque. En una dimensión característica de 0.35 µm, son considerablemente más pequeños que las virutas das alta temperatura disponibles hoy. ¿La ventaja de estas clases de microestructuras complejas se puede resumir como? más funcionalidad en menos tamaño?. Eso es cuál es necesario hacer las virutas más capaces y más inteligentes también. Para fabricar las mini-virutas heat-tolerant, los investigadores en Duisburg, Alemania, utilizan un proceso de alta temperatura especializado de SOI Cmos. ¿? ¿SOI representa? ¿silicon-on-insulator? ¿? ¿eso significa que introducimos una capa que aísle los transistores a partir del uno otros? explica Kappert. Este aislamiento previene las corrientes de la salida que ocurren de influenciar la operación de la viruta. Las corrientes de la salida son corrientes eléctricas que fluyen encima con excepción de las trayectorias previstas. Son causadas o aumentadas en temperaturas elevadas particularmente. Por otra parte, los investigadores utilizan la metalización del tungsteno para sus virutas, que es menos termosensible que el aluminio usado generalmente. Esto aumenta la vida útil de las virutas das alta temperatura.

Un vuelo ambientalmente más amistoso

La producción de energía geotérmica, de gas natural, o de aceite no es la única área del uso potencial. Los microchipes podían también probar el objeto de valor a la aviación, por ejemplo permitiendo a los sensores ser situado tan cerca como sea posible a los motores de turbina para poder observar el estado de su operación. Esto podía permitir que las turbinas sean funcionados más confiablemente y eficientemente, el combustible de avión de ahorro y de tal modo de la fabricación aviación ambientalmente más amistoso. Las primeras pruebas en práctica de las nuevas virutas han sido positivas. Los investigadores quieren ofrecer el proceso de la fabricación como servicio a finales de este año.