Los termómetros químicos llevan la temperatura a la escala nanométrica

• Fecha : 17 de julio de 2020
• Fuente : CNRS
• Resumen : Los científicos desarrollaron recientemente películas moleculares que pueden medir la temperatura de funcionamiento de los componentes electrónicos a escala nanométrica. Estas moléculas sensibles a la temperatura patentadas tienen la calidad distintiva de ser extremadamente estables, incluso después de millones de usos. Pronto podrían desplegarse en la microelectrónicaindustria

La miniaturización de los componentes electrónicos junto con su creciente densidad de integración ha expandido considerablemente los flujos de calor, lo que puede conducir a un sobrecalentamiento. Pero, ¿cómo medir estos eventos nanométricos cuando las soluciones convencionales como la termografía infrarroja no pueden pasar por debajo de un micrómetro 1,000 veces más grande que unnanómetro?

Un equipo de investigación que reúne a científicos de dos laboratorios del CNRS, el Laboratorio de Química de Coordinación y el Laboratorio de Análisis y Arquitectura de Sistemas, ha propuesto hacerlo utilizando las propiedades de biestabilidad de una familia de compuestos químicos conocidos como spin-crossover SCOmoléculas. Existen en dos estados electrónicos con diferentes propiedades físicas, y pueden cambiar de uno a otro cuando absorben o pierden energía. Por ejemplo, algunos cambian de color dependiendo de la temperatura.

Una vez depositados en forma de película en un componente electrónico, las propiedades ópticas de las moléculas de SCO cambian según la temperatura, lo que permite que este termómetro químico establezca un mapa térmico a escala nanométrica de la superficie de los circuitos microelectrónicos. Sin embargo, el primarioLa hazaña de estas películas moleculares SCO es en realidad su estabilidad única: las propiedades de las moléculas permanecen sin cambios, incluso después de más de 10 millones de ciclos térmicos bajo aire ambiente y altas temperaturas hasta 230 ° C.

Esta innovación * supera el obstáculo principal para las moléculas de SCO, es decir, su fatigabilidad o el hecho de que sus propiedades a menudo se alteran después de múltiples transiciones de un estado electrónico a otro. Pronto podría usarse en la industria de la microelectrónica para sondear procesos térmicos localesy, de ese modo, mejorar el diseño de dispositivos futuros.

Fuente de la historia :

Materiales proporcionado por CNRS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.

Referencia del diario :

1. Karl Ridier, Alin-Ciprian Bas, Yuteng Zhang, Lucie Routaboul, Lionel Salmon, Gábor Molnár, Christian Bergaud, Azzedine Bousseksou. La resistencia de conmutación sin precedentes permite el mapeo de temperatura de superficie de alta resolución utilizando una película de cruce de rotación . Comunicaciones de la naturaleza , 2020; 11 1 DOI: 10.1038 / s41467-020-17362-7