Tomás Palacios Gutiérrez (Breve Biografía Científica) v3.pdf · (Breve Biografía Científica)...

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

Tomás Palacios Gutiérrez (Breve Biografía Científica)



Motivación #1: Demanda Energética Mundial


Motivación #2:

La electrónica ha transformado nuestro mundo…

Sin embargo, el 95% de los objetos a nuestro alrededor no tienen electrónica


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

….


Metodología

Ingeniería

Ciencia de los Materiales

Física y Nanotecnología

Gate

Al2O3

30 nm

InAlN / AlN: 5 / 1 nm


Nuevos (materiales + física + necesidades) =

La etapa más apasionante de la electrónica en 30 años


Mis orígenes científico-ingenieriles…


Resumen de mi trabajo (en 6 máximas)…


Si no se encuentra una aplicación… se necesita seguir buscando


Es importante el fijarse metas (casi) imposibles

https://eed.llnl.gov/flow/images/LLNL_Energy_Chart300.jpg


Size of Electronics Market ($Billions)

51.5

51.9

14.137.4

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 Ron) •$1T en ahorro energético en 2025

$ B



GaN

ofre

ce

>×

10

00

mejo

res p

resta

cio

nes q

ue

la e

lectró

nic

a tra

dic

ional

GaN vs Si Para el mismo voltage …

~1000x menor resistencia …

~Frecuencia de

funcionamiento mucho mayor…

Tmax ~ 175C: menores

requisitos de refrigeración

¡¡Sistemas mucho más pequeños y eficientes!!




Futuros

microsistemas de GaN

GaN vs Si Para el mismo voltage …

~1000x menor resistencia …

~Frecuencia de

funcionamiento mucho mayor…

Tmax ~ 175C: menores

requisitos de refrigeración

Sistemas mucho más

pequeños y eficientes!!


High voltage package

High voltage package


Prestaciones sin precedentes, a bajo coste


El tener todos los medios no siempre ayuda…

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

nuevas oportunidades

III-V Technology


GaN AlGaN

Oxide

Si(100)

Si(111)

G

s D Oxide

G

s Oxide

D

S D

G




Primera integración de III-

V HEMTs y MOSFETs de

Si (100)


Si(100)

GaN

AlGaN

Si(100) Oxide

G S D

S D G


Primera integración de III-

V HEMTs y MOSFETs de

Si (100)


El conocimiento genera conocimiento…


Aplicar nuevas ideas a viejos problemas… (o viejas ideas a nuevos problemas)

Transistor de silicio

Transistor de grafeno


Corolario: No es conveniente luchar demasiado contra la naturaleza (casi siempre gana)

0 0.5 1.0

2 1 0


Transparent logic

Corolario: No es conveniente luchar demasiado contra la naturaleza (casi siempre gana)


Algunas Ideas para el Futuro…


Smart-Dust


Hexagonal Boron Nitride (hBN)

Grafeno (G) Disulfuro de molibdeno (MoS2)

Materiales bidimensionales


Thinnest Insulator & tunnel barrier

Materiales bidimensionales


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

Sistemas bidimensionales


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


Muchas gracias.

Tomás Palacios Gutiérrez (Breve Biografía Científica) v3.pdf · (Breve Biografía Científica)...

Documents

Transcript of Tomás Palacios Gutiérrez (Breve Biografía Científica) v3.pdf · (Breve Biografía Científica)...