Asociar el mundo digital y analógico

Las leyes de Moore sirven para los chips del mundo digital, pero no en la interconexión del mundo físico analógico. La nueva tendencia en la industria de los semiconductores es agregar funcionalidades a los dispositivos electrónicos de escalas mucho menores, lo que se denomina Más que Moore (MtM). Este paradigma busca desarrollar semiconductores complementarios de óxido metálico (CMOS) avanzados que se convertirán en la vanguardia de los sistemas electrónicos.

El objetivo del proyecto financiado por la Unión Europea «Interfacing oxides» (IFOX) es investigar las nuevas funcionalidades electrónicas y magnéticas en complejas heteroestructuras de óxidos y metales de transición. En él se desarrolla la plataforma material para innovadores sistemas electrónicos MtM y más allá de los CMOS, con un rendimiento y una funcionalidad muy superiores a las más avanzadas disponibles hoy en día

Las entidades asociadas del proyecto han trabajado para definir las bases teóricas que permitirán identificar los materiales y heteroestructuras más prometedoras. En las estructuras compuestas exclusivamente por óxidos, se ha observado que en las uniones de los túneles coexisten la resistencia electrónica y la resistencia magnética. Los estudios de las interfaces entre los diferentes óxidos demuestran que si hay otras fallas concentradas se afecta la estabilidad y configuración electrónica de la interfaz.

El objetivo de IFOX es optimizar las capas de óxidos ferroeléctricos y ferromagnéticos para la formación de películas de óxido de alta calidad. Se han formado y descrito más de cincuenta películas sobre sustratos comerciales. Otra labor fundamental fue el desarrollo de condiciones de modelado y procesamiento para nanoestructuras nuevas que se adapten a los límites de las tecnologías de producción existentes.

Se han descrito cerca de cien diferentes sistemas de materiales con una variedad de técnicas en lo que refiere a sus propiedades electrónicas, magnéticas, ferroeléctricas, multiferroicas, optoelectrónicas y optomagnéticas. Otro aspecto importante ha sido el control in situ de parámetros tales como los campos eléctricos para diferentes tipos de experimentos con imágenes. Esto ha permitido estudiar el acoplamiento magnetoeléctrico interfacial en las heteroestructuras.

Se espera que con IFOX se obtengan demostradores de las heteroestructuras de óxidos funcionales, adecuados para aplicaciones industriales que pueden producirlas sobre grandes sustratos de silicio. Además, las entidades asociadas presentarán catálogos con las condiciones limitantes para la formación y procesamiento de las diferentes heteroestructuras.

Los resultados del proyecto significan un paso importante hacia sistemas electrónicos MtM y más allá de los CMOS, y promocionan la aparición de nuevas tecnologías basadas en materiales óxidos.