Un equipo de investigadores de la Universidad de Houston, en Texas (EE.UU.), ha desarrollado un nuevo sensor capaz de funcionar a temperaturas de hasta 900ºC. Este sensor está fabricado a partir de películas delgadas de AlN monocristalinas flexibles de banda prohibida ultraancha.
El equipo de investigación de Universidad de Houston desarrolló previamente un sensor de presión piezoeléctrico III-N utilizando nitruro de galio monocristalino o películas delgadas de GaN para aplicaciones en entornos hostiles. Sin embargo, la sensibilidad del sensor disminuye a temperaturas superiores a 350ºC, que es superior a la de los transductores convencionales hechos de titanato de circonato de plomo (PZT), pero solo marginalmente.
El equipo creía que la disminución de la sensibilidad se debía a que la banda prohibida, la energía mínima requerida para excitar un electrón y suministrar conductividad eléctrica, no era lo suficientemente amplia. Para probar la hipótesis, desarrollaron un sensor con nitruro de aluminio o AlN.
Rango de temperatura más alto
Tras las pruebas, los investigadores comprobaron que, con el nuevo material, el sensor podía operar a aproximadamente a 1.000ºC. Si bien tanto AlN como GaN tienen propiedades únicas que son óptimas para su uso en sensores para entornos extremos, el AlN ofrecía una banda prohibida más amplia y un rango de temperatura aún más alto.
Sin embargo, el equipo tuvo que enfrentarse a desafíos técnicos relacionados con la síntesis y fabricación de AlN de película delgada flexible y de alta calidad. Los siguientes pasos de la investigación se basan en probar el sensor en varios escenarios difíciles del mundo real.