Tomás Palacios Gutiérrez (Breve Biografía Científica)

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Real Academia de Ingeniería – 26 de noviembre de 2013

Tomás Palacios Gutiérrez

(Breve Biografía Científica)

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[email protected] Real Academia de Ingeniería – 26 de noviembre de 2013

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Motivación #2:

La electrónica ha transformado nuestro mundo…

Sin embargo, el 95% de los objetos a

nuestro alrededor no tienen electrónica

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Motivación #2:

Oportunidades para la electrónica ubicua

Papel de pared electrónico para recargar sistemas

Pantallas transparentes dentro de las ventanas y cristales

Techos fotoluminosos Internet de las cosas

Sensores y pantallas ubícuas Altavoces distribuidos

Producción ubicua de energía ….

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Metodología

Ingeniería Ciencia de los Materiales Física y Nanotecnología Gate Al2O3 30 nm

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Nuevos (materiales + física + necesidades) =

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Resumen de mi trabajo

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Si no se encuentra una aplicación…

se necesita seguir buscando

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Si no se encuentra una aplicación…

se necesita seguir buscando

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Es importante el fijarse metas

(casi) imposibles

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Size of Electronics Market ($Billions)

51.5 51.9 14.1 37.4 43.6 43 Analog ICs Microprocessors Microcontrollers Flash Memories DRAM Power Electronics

•¿Cómo ahorrar 20% de la electricidad?

•Nueva generación de electrónica de potencia •Componente clave: transistores (~$18B in 2013)

- Alto voltaje

- Mínimas pérdidas (=bajo R_on)

•$1T en ahorro energético en 2025

$ B

Es importante el fijarse metas

(casi) imposibles

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Real Academia de Ingeniería – 26 de noviembre de 2013 G aN ofrece > × 1000 mej ores prestac iones que la el ec trónic a tradic ional GaN vs Si

Para el mismo voltage … ~1000x menor resistencia … ~Frecuencia de funcionamiento mucho mayor… T_max ~ 175C: menores requisitos de refrigeración ¡¡Sistemas mucho más pequeños y eficientes!!

Es importante el fijarse metas

(casi) imposibles

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Es importante el fijarse metas

(casi) imposibles

Futuros microsistemas

de GaN

GaN vs Si

Para el mismo voltage … ~1000x menor resistencia … ~Frecuencia de funcionamiento mucho mayor… T_max ~ 175C: menores requisitos de refrigeración Sistemas mucho más pequeños y eficientes!!

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High voltage package

Es importante el fijarse metas

(casi) imposibles

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El tener todos los medios no

siempre ayuda…

Circuitos híbridos III-V / Si permitirían una gran flexibilidad y

nuevas oportunidades

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Real Academia de Ingeniería – 26 de noviembre de 2013 GaN AlGaN Oxide Si(100) Si(111) G s D Oxide G s Oxide D S D G

El tener todos los medios no

siempre ayuda…

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El tener todos los medios no

siempre ayuda…

Primera integración de

III-V HEMTs y MOSFETs de

Si (100)

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Real Academia de Ingeniería – 26 de noviembre de 2013 Si(100) GaN AlGaN Si(100) Oxide G S D S D G

El tener todos los medios no

siempre ayuda…

Primera integración de

III-V HEMTs y MOSFETs de

Si (100)

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El conocimiento genera

conocimiento…

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El conocimiento genera

conocimiento…

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Aplicar nuevas ideas a viejos problemas…

(o viejas ideas a nuevos problemas)

Transistor de silicio

Transistor de grafeno

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Corolario:

No es conveniente luchar demasiado

contra la naturaleza (casi siempre gana)

0 0.5 1.0 2

1

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Transparent logic

Corolario:

No es conveniente luchar demasiado

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Transparent logic

Corolario:

No es conveniente luchar demasiado

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Hexagonal Boron Nitride (hBN)

Grafeno (G) Disulfuro de

molibdeno (MoS₂)

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Real Academia de Ingeniería – 26 de noviembre de 2013 Thinnest

Insulator & tunnel barrier

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Generación de energía:

2D materials for solar, mechanical, thermal

energy harvesting

Comunicaciones inalambridcas:

High performance passive and active RF device and IC

based on 2D materials

Almacenamiento de energía: 2D materials for capacitive,

magnetic and chemical energy storage

Sensores:

2D materials for electrical, optical, mechanical, thermal,

magnetic, biological signal sensing

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Objetivo: Desarrollar y comercializar la tecnología electrónica que permita ahorrar $1T en el 2025

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