13/02/2012 - Carburo de Silicio, resistente para la manipulación nanométrica

Menéame

El laboratorio de investigación de IBM en Zurich (Suiza) ha creado un nuevo y resistente recubrimiento para la punta de un microscopio de fuerza atómica (AFM en sus siglas en inglés), un aparato que se usa para capturar imágenes a nanoescala  cuando la punta se desliza por una superficie en el extremo de una palanca microscópica.

El recubrimiento podría expandir las aplicaciones para los AFM, incluyendo la fabricación de máscaras litográficas para la industria electrónica con detalles de hasta 10 nanómetros de tamaño, mucho más pequeños que los límites de procesos tradicionales, como la litografía mediante haces de electrones.


Hace mucho que los científicos querían usar las puntas atómicas de esta forma, pero las puntas de silicio se desgastan rápidamente mientras se deslizan por una superficie, explica Mark Lantz, gerente de investigación de almacenaje en el laboratorio de IBM de Zurich.

Una forma tradicional de crear puntas atómicas más resistentes es añadir un recubrimiento de diamante. Pero el diamante es sorprendentemente inestable, según Lantz. Se quema al alcanzar los 400 ºC, algo poco práctico para determinados usos. En un principio IBM había planeado usar agrupaciones de puntas calentadas para quemar ranuras en finos sustratos de polímeros como forma de almacenar memoria digital, un concepto que se conoce como memoria millipede. Y aunque IBM ya no busca la producción de memoria millipede como tecnología de consumo, espera adaptarla para sistemas de almacenaje de archivos o imaginería biológica a alta velocidad de procesos subcelulares.

Los investigadores de IBM aplican una capa de carburo de silicio, un material que es ligeramente más blando que el diamante pero no se quema cuando se calienta. ”El carburo de silicio tiene un punto de fusión extremadamente elevado, incluso a 1.400 ºC mantiene su fuerza”, afirma Lantz.

Al equipo se le ocurrió un novedoso procedimiento para crear el recubrimiento de carburo de silicio. Se desarrolló en colaboración con Robert Carpick y sus colegas en la Universidad de Pennsylvania (EE.UU.) y Kumar Sridharan y sus colegas en la Universidad e Wisconsin (EE.UU.). Los detalles del trabajo se publicaron el miércoles pasado en la revista Advanced Functional Materials.

El proceso implica la implantación de iones de carbono en una punta y se logra rodeando la punta con plasma que contiene dichos iones y aplicando posteriormente un alto voltaje entre el plasma y la punta, haciendo que los iones se queden incrustados en su superficie. A continuación la punta se calienta a 1.100 ºC, la temperatura suficiente para que los iones de carbono reaccionen con átomos de silicio cercanos para formar una fina capa de carburo de silicio. “El grosor del recubrimiento es de entre 15 y 18 nanómetros y en la cúspide de la punta, donde las dimensiones son menores, los últimos 30 nanómetros de la punta son puro carburo de silicio”, detalla Lantz.

Chad Mirkin, director del Instituto Internacional de Nanotecnología en la Universidad Northwestern (EE.UU.), afirma que, en general, y para tareas como el almacenaje de memoria, “el factor que más limita la utilidad es la velocidad”. Pero añade que usar un AFM para hacer una máscara litográfica tendría sentido ya que la velocidad no tiene tanta importancia.
 

La seguridad frente al fuego de las fachadas ha adquirido una importancia creciente en la ingeniería de edificación. En esta linea, TECNALIA acaba de dar a conocer el alcance de sus ensayos acreditados de propagación de incendios a gran escala, realizados conforme al método internacional BS 8414. La evaluación se centra en el sistema completo de fachada, de modo que...

La Universidad de Zaragoza ha avanzado en la preparación del futuro Grado en Ingeniería Aeroespacial con la aprobación, el 5 de noviembre de 2026, de su memoria de verificación por parte del Consejo de Gobierno. La propuesta contempla una oferta inicial de 50 plazas de nuevo ingreso en el campus de Teruel, con la previsión de comenzar la docencia durante...

La demanda de electricidad en España aumentó un 1,8 % en octubre de 2026 respecto al mismo mes de 2025, una vez corregidos los efectos de temperatura y calendario laboral. Según los datos publicados por Red Eléctrica el 4 de noviembre, el consumo bruto se situó en 20.601 GWh, un 0,7 % por encima del registrado en octubre del año...

El Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación (COIT) acaba de publicar una nota técnica sobre los sistemas de señalización, comunicaciones y protección ferroviaria. El documento pretende explicar los principios de funcionamiento de distintas tecnologías presentes en la red española y su evolución hacia soluciones europeas interoperables. La institución insiste en el carácter exclusivamente informativo del texto y evita atribuir causas...

El Consejo de la Ingeniería de España (CIE) ha elegido a Carlos Medina Álvarez como nuevo presidente. Medina, que preside el Consejo General de Colegios Oficiales de Ingenieros Industriales (CGCOII), venía ejerciendo el cargo de forma interina desde el pasado mes de julio. La elección, comunicada en Madrid el 6 de noviembre de 2026, abre una nueva etapa para la...