Uso de silicio a nanoescala

Un equipo de investigación de la Universidad de Wisconsin-Madison ha desarrollado un nuevo método para utilizar silicio a nanoescala que podría mejorar los dispositivos que convierten la energía térmica en energía eléctrica.

El equipo, dirigido por el Profesor Max Lagally, publicó sus resultados en el número del 24 de marzo de la revista ACS Nano.

Los dispositivos termoeléctricos pueden utilizar la electricidad para refrigerar, o a la inversa, para convertir el calor en electricidad. Para mejorar la eficacia en dispositivos termoeléctricos diminutos, los investigadores construyeron unos superentramados, denominados heterouniones, alternando capas finas de dos materiales semiconductores diferentes. Las cargas en los cables de heterouniones multicapa viajan a través de un campo eléctrico periódico que influye en su movimiento; sin embargo, es difícil crear una modulación lo suficientemente grande como para que sea eficaz con las heterouniones tradicionales, señala Lagally.

El equipo de la UW-Madison resolvió el problema creando un superentramado de un solo material (una lámina de silicio de nanómetros de grosor llamada nanomembrana) y cortándolo en tiras de nanómetros de ancho. Los investigadores pueden inducir una tensión localizada en el silicio, creando una onda de tensión eficaz que hace que la carga del campo eléctrico de la tira varíe de forma periódica.

Los superentramados de silicio tensionado presentan una mayor modulación de campo eléctrico que sus equivalentes de heterouniones, por lo que pueden mejorar la termoeléctrica del silicio cerca o por encima de la temperatura ambiente. Además, son relativamente fáciles de fabricar. Lagally y su equipo creen que su método se podría aplicar a cualquier tipo de nanomembrana de semiconductor.

Fuente: Nanowerk