Equipo de investigación desarrolla películas delgadas de cobre resistentes a la oxidación

De acuerdo con el investigador principal, el descubrimiento podría contribuir a la reducción de costos, consumo eléctrico y aumentar la vida útil de dispositivos con nanocircuitos.

Un equipo de investigación de la Universidad Nacional de Pusan ha desarrollado películas delgadas de cobre resistentes a la oxidación, lo que podría beneficiar las industrias de la electrónica, semiconductores y electróptica. 

El investigador, Se-Young Jeong indicó al respecto que “el cobre resistente a la oxidación podría reemplazar potencialmente al oro en los dispositivos semiconductores, lo que ayudaría a reducir sus costos". Además, señaló que también podría reducir el consumo eléctrico y aumentar la vida útil de los dispositivos con nanocircuitos. 

“La novedad de nuestra investigación radica en la realización de superficies atómicamente planas, es decir, superficies que son planas a nivel atómico, así como la elucidación del mecanismo de resistencia a la oxidación de los metales ultraplanos”, dijo Jeong.

¿Cuál es el proceso?

Según Nature, las y los científicos explicaron que utilizaron un método llamado epitaxia de pulverización atómica para hacer crecer películas planas de cobre monocristalino estrechamente coordinadas. Mediante el uso de sistemas de reducción de ruido para reducir los ruidos eléctricos y mecánicos, pudimos mantener las superficies de metal rojo casi libres de defectos y fabricar películas atómicamente planas.

Asimismo, el equipo de investigación utilizó microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HR-TEM) para estudiar las películas de Cu. Descubrieron que la película crecía en la dirección y tenía una superficie casi plana con escalones monoatómicos ocasionales. Luego compararon las películas de Cu (111) monocristalino (SCCF) con otras películas de Cu que tenían una mayor rugosidad superficial y encontraron que, a diferencia de las otras películas, los SCCF eran resistentes a la oxidación, es decir, es muy difícil que el oxígeno se libere. penetrar el borde escalonado monoatómico.

Posterior a eso, se usó un modelo microscópico de oxidación de Cu basado en la "teoría funcional de la densidad" para investigar cómo interactúa el SCCF con el oxígeno. Descubrieron que la superficie del SCCF estaba protegida por el propio oxígeno, una vez que el 50% de su superficie estaba cubierta con átomos de oxígeno. La absorción adicional de átomos de oxígeno en el SCCF fue suprimida por la barrera de alta energía que ellos mismos crearon.


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