Una colaboración de investigación entre Forschungszentrum Jülich y el Instituto Leibniz de Microelectrónica de Alto Rendimiento en Alemania (IHP), junto con la Universidad de Pisa, la Universidad de Bolonia en Italia y la Universidad de Leeds en el Reino Unido, alcanzó un hito en el desarrollo de materiales adecuados para la recolección de energía en chip que sean compatibles con el proceso CMOS de producción de chips.
Mediante la composición de una aleación de silicio, germanio y estaño (SiGeSn), lograron crear un material termoeléctrico que promete transformar el calor residual de los procesadores de computadoras en electricidad. Con todos los elementos provenientes del cuarto grupo principal de la tabla periódica, esta nueva aleación de semiconductores se puede integrar fácilmente en el proceso CMOS de producción de chips.
La idea principal de la investigación es que, al integrar estas aleaciones en chips de computadora basados en silicio, es posible utilizar el calor residual generado durante el funcionamiento y convertirlo nuevamente en energía eléctrica. Esta recolección de energía en el chip podría reducir significativamente la necesidad de refrigeración y energía externas, lo que daría lugar a dispositivos informáticos más sostenibles y eficientes.
Termoelectricidad, fotónica y espintrónica en chips
Además, los elementos del grupo IV, también conocidos como grupo del silicio, forman la base de cualquier dispositivo electrónico y, al aprovechar sus propiedades de aleación, las áreas de aplicación se están ampliando para incluir la termoelectricidad, la fotónica y la espintrónica.
La integración monolítica de la fotónica, la electrónica y la termoelectricidad en el mismo chip es el ambicioso objetivo a largo plazo de la tecnología basada en el silicio. Al combinar estos campos, es posible no solo mejorar el rendimiento de los dispositivos, sino también apoyar el desarrollo de tecnologías más sostenibles.