Área de investigación
Ciencia y Tecnología de Materiales

Instituto
INSTITUTO DE CIENCIA DE MATERIALES DE MADRID

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CRISTALIZACION A TEMPERATURA AMBIENTE DE LAMINAS DE OXIDOS ELECTRONICOS


EL CALENTAMIENTO SUPONE ALREDEDOR DEL 70% DE LA ENERGIA CONSUMIDA EN LA FABRICACION DE UN PRODUCTO. TRES CUARTAS PARTES DE ESTA ENERGIA PROVIENEN DE COMBUSTIBLES FOSILES, CUYO USO ESTA GRAVADO POR LA MAYORIA DE GOBIERNOS NACIONALES DEBIDO A LAS EMISIONES DE CO2. LA INDUSTRIA EUROPEA LLEVA ESFORZANDOSE DESDE 2002 EN REDUCIR SU CONSUMO ENERGETICO. LA RAZON ESTA CLARA: LA ENERGIA ES UN COSTE IMPORTANTE. LA INDUSTRIA ELECTRONICA NO ES UNA EXCEPCION. LOS PROCESOS TERMICOS DE OXIDACION PARA PRODUCIR CAPAS ACTIVAS DEL COMPONENTE ELECTRONICO (E.G. OXIDO METALICO) SE DESARROLLAN NORMALMENTE A ALTAS TEMPERATURAS. LA INTEGRACION DE OXIDOS METALICOS REQUIERE POR TANTO GRANDES CANTIDADES DE CALENTAMIENTO, YA QUE NORMALMENTE LA CRISTALIZACION TIENE LUGAR ENTRE 500-800ºC. SI NO SE COMPLETA LA CRISTALIZACION, LOS OXIDOS METALICOS MUESTRAN POR LO GENERAL UNA FUNCIONALIDAD MUY REDUCIDA. ESTO CONVIERTE AL PROCESADO A TEMPERATURA AMBIENTE EN EL MAYOR DESAFIO QUE SE PUEDA CONTEMPLAR PARA ESTA DISCIPLINA. SIN EMBARGO, LA CRISTALIZACION DE CAPAS DE OXIDOS A TEMPERATURA AMBIENTE REQUIERE UN CAMBIO DEL PARADIGMA ESTABLECIDO EN EL PROCESADO CONVENCIONAL DE ESTOS MATERIALES MEDIANTE CALENTAMIENTO TERMICO. LA NOVEDAD DE ESTA PROPUESTA SE BASA EN EL REVOLUCIONARIO CONCEPTO DE INDUCIR LA CRISTALIZACION DE CAPAS DE OXIDOS A TEMPERATURA AMBIENTE MEDIANTE FOTOQUIMICA, EMPLEANDO LA LUZ COMO FUENTE ALTERNATIVA DE ENERGIA AL CALENTAMIENTO CONVENCIONAL. SU IDEA RADICAL SE BASA EN PRINCIPIOS DE DISEÑO MOLECULAR, FOTOCATALISIS HETEROGENEA, FOTOACTIVACION ELECTRONICA Y NUCLEACION POR SEMILLADO. EL DISEÑO INTELIGENTE DEL PROCESO A PARTIR DE ESTAS ESTRATEGIAS GENERARA UN EFECTO SINERGICO QUE SACARA AL AMBIENTE QUIMICO FUERA DE SU EQUILIBRIO, PRODUCIENDO REACCIONES Y ESPECIES SELECTIVAS NO ALCANZABLES MEDIANTE PROCESOS TERMICOS CONVENCIONALES. ASI, LA CRISTALIZACION PUEDE TENER LUGAR MEDIANTE UNA FUENTE ALTERNATIVA DE ENERGIA (E.G. LUZ) A TEMPERATURA AMBIENTE CON UN CONSUMO ENERGETICO PRACTICAMENTE NULO.