Nuevo cobre resistente a la oxidación podría reemplazar al oro en microchips
Científicos afirman haber encontrado una forma de evitar que el cobre se oxide. Si tienen razón, esto podría permitir que el cobre reemplace al oro en la electrónica, lo que conduciría a costos más bajos, menor impacto ambiental y, en última instancia, a componentes más baratos.
Los académicos de la Universidad Nacional de Pusan en Corea del Sur dicen que han desarrollado un método para fabricar películas delgadas de cobre monocristalino atómicamente planas, y que esto ofrece una resistencia semipermanente a la oxidación. Los científicos desarrollaron este método junto con colegas de la Universidad Sungkyunkwan, también en Corea, y la Universidad Estatal de Mississippi en los EE. UU., y la investigación detrás de esto se describe en un artículo publicado en Nature .
El cobre se usa casi universalmente en la electrónica debido a su excelente conductividad eléctrica, desde el cableado hasta las pistas en las placas de circuitos. Pero la oxidación y la corrosión en su superficie pueden provocar una mayor resistencia eléctrica y limitar la vida útil de los componentes en algunos casos. Por esta razón, el oro se usa a menudo en áreas clave, como el revestimiento de conectores y en los cables de unión que se usan para conectar una matriz de silicio a los pines que forman las conexiones externas.
Según el profesor Se-Young Jeong, quien dirigió el equipo de la Universidad de Pusan, reemplazar este oro con cobre podría reducir los costos en la industria electrónica.
«El Cu (cobre) resistente a la oxidación podría potencialmente reemplazar al oro en los dispositivos semiconductores, lo que ayudaría a reducir sus costos. El Cu resistente a la oxidación también podría reducir el consumo eléctrico, así como aumentar la vida útil de los dispositivos con nanocircuitos», según el profesor.
El equipo de investigación observó que estudios previos habían encontrado que la oxidación ocurre debido a «pasos» microscópicos en la superficie del cobre, que proporcionan una fuente de átomos de cobre adsorbidos que interactúan con el oxígeno y proporcionan un punto de partida para que crezcan los óxidos. El equipo partió de la hipótesis de que la resistencia a la oxidación requeriría evitar los bordes escalonados de la superficie.
Para darse cuenta de esto, el equipo de Pusan utilizó un método llamado epitaxia de pulverización atómica para hacer crecer películas planas de cobre de un solo cristal. Según el profesor Jeong, pudieron mantener las superficies de cobre casi completamente libres de defectos y fabricar películas atómicamente planas.
Cuando compararon su cobre monocristalino con otras superficies de cobre, descubrieron que tenía una superficie casi completamente plana con solo escalones monoatómicos ocasionales que eran mucho más resistentes a la oxidación porque era difícil que el oxígeno penetrara en el borde del escalón monoatómico. .
