El dióxido de silicio, en la forma de arena, se encuentra en casi el 40% de la superficie terrestre. Pero los mecanismos industriales para transformar ese material en silicio cristalino (utilizado para la fabricación de chips) es costosa y presenta un fuerte impacto ambiental. Eso podría cambiar gracias a un nuevo método para producir silicio cristalino, desarrollado en la Universidad de Michigan.
Una nueva forma de producir el silicio cristalino utilizado para la fabricación de chips fue desarrollada por investigadores de la Universidad de Michigan, posibilitando la obtención de este ingrediente crucial para las computadoras de formas menos costosas y más amigables para el medioambiente.
“El silicio cristalino usado en dispositivos electrónicos modernos se obtiene actualmente por medio de una serie de reacciones químicas de intenso consumo energético, con temperaturas de más de 2000° F (1093,3° C), que producen grandes cantidades de dióxido de carbono”, dijo Stephen Maldonado, profesor de química y física aplicada en la Universidad de Michigan.
Recientemente, el profesor Maldonado y los estudiantes graduados Junsi Gu y Eli Fahrenkrug descubrieron una forma de fabricar los cristales de silicio a sólo 180° F (82,2° C). Maldonado lo explicó haciendo una comparación con los cristales de caramelo. Cuando el agua se satura con azúcar, esa azúcar puede formar cristales espontáneamente. “En lugar de agua, estamos usando metal líquido, y en lugar de azúcar, estamos usando silicio”, observó el profesor.
Maldonado y sus colegas crearon una solución con tetracloruro de silicio y la colocaron en capas sobre un electrodo de galio líquido. Los electrones del metal convirtieron al tetracloruro de silicio en silicio crudo, el cual luego se disolvió en el metal líquido. “El metal líquido es la clave de nuestro proceso”, señaló el profesor. “Muchos metales sólidos pueden proveer electrones que transforman el tetracloruro de silicio en silicio desordenado, pero sólo metales como el galio pueden adicionalmente servir como líquidos para la cristalización del silicio sin calor adicional”.
“Es prematuro estimar con precisión cuánto puede este proceso bajar el precio del silicio, pero el potencial para un proceso escalable, menos costoso y más amable con el medioambiente está aquí. El objetivo es ir desde la arena al silicio cristalino en un solo paso. No hay ninguna ley fundamental que diga que no puede hacerse”, concluyó Maldonado.
La universidad está tramitando el patentamiento de la propiedad intelectual y buscando socios de comercialización que ayuden a llevar la tecnología al mercado.
