Los semiconductores están en todas partes. Los usamos en diversas actividades cotidianas, como hacer una llamada telefónica, conducir un auto o al utilizar una computadora para trabajar. Son materiales con propiedades eléctricas que permiten la fabricación de dispositivos electrónicos, dice Sergio Omar Martínez, investigador y líder de la iniciativa de Nanotecnología y Semiconductores del Tec de Monterrey.
A partir de estos materiales se fabrican los transistores, que son elementos fundamentales en la manufactura de circuitos integrados (chips) presentes en todos los electrónicos y que permiten el desarrollo de tecnologías avanzadas con mejor procesamiento, como la Inteligencia Artificial.
“Estos dispositivos están hechos en su mayoría por materiales semiconductores. Cuando hablamos de ellos, significa que es un material que es parcialmente conductor de la electricidad”, comenta el investigador de la Escuela de Ingeniería y Ciencias.
En la actualidad, el semiconductor más utilizado para la fabricación de aparatos es el silicio, pero también hay otros como el germanio o el arseniuro de galio. Se encuentran de manera abundante en la naturaleza, sin embargo, para usarlos en la manufactura de chips se requiere que tengan altos niveles de pureza y de procesos de fabricación muy sofisticados.
Los semiconductores son “el corazón” de los dispositivos
Los semiconductores son el corazón de los dispositivos electrónicos, dice Martínez, porque tienen la capacidad de actuar como conductores o aislantes de electricidad, dependiendo de ciertas condiciones que pueden modificarse, como la temperatura, la luz, los campos magnéticos o la adición de otros materiales.
Gracias a esta cualidad, los semiconductores otorgan a los transistores varias funciones importantes, por ejemplo, controlar el flujo de corriente o amplificar señales eléctricas, lo que permite a los circuitos procesar información o realizar funciones lógicas.
“En los circuitos digitales pueden tener la función de interruptor y cambiar entre dos estados: hacer que tengan o no conducción. Con eso se obtiene lo que se llama sistema binario a través del cual se pueden hacer operaciones y construir computadoras complejas”, explica.
Martínez destaca la capacidad para trabajar con estos materiales a micro y nano escala, como lo hacen algunas compañías que logran conformar millones de transistores en un circuito integrado.
En el ámbito industrial, en donde están las tecnologías más avanzadas de semiconductores, hay compañías que trabajan con transistores de tres nanómetros (un cabello tiene un grosor aproximado a los cien mil nanómetros), lo que permite dispositivos cada vez más pequeños y con mejores capacidades de procesamiento.
“En 1965, Gordon Moore, el fundador de Intel, dijo que el número de transistores en un circuito integrado iba a duplicarse cada dos años. Se le conoce como Ley de Moore y que se ha cumplido hasta la fecha. Hoy se habla de que nos acercamos al límite de transitores que podemos integrar en un chip, pero todavía tenemos margen”.
“Una oportunidad de oro para México”
Los transistores y los circuitos integrados se inventaron en Estados Unidos, sin embargo, la manufactura de semiconductores se trasladó a Asia, en donde la tecnología evolucionó rápidamente en regiones como Taiwán. En los últimos años, el gobierno norteamericano ha invertido recursos para regresar esta industria a su territorio, lo que representa para México una oportunidad única.
“En 2022, Estados Unidos decidió invertir recursos para que la manufactura de los chips regrese. Tenemos una oportunidad de oro porque a través de los años se ha desarrollado un halo de infraestructura en el país para diseñar electrónicos y la capacidad para el ensamble de circuitos”, dice el investigador.
Con el regreso de la manufactura de semiconductores a América, México tiene una oportunidad única para participar en áreas clave de la cadena de suministro, como el ensamblaje y diseño, así como prueba y empaque (ATP por sus siglas en inglés) de chips.
Además de aportar soluciones a la falta de talento mediante la formación de ingenieros y técnicos especializados en sus universidades, aprovechando la infraestructura con la que ya cuenta y fomentando proyectos de innovación y desarrollo tecnológico.
Para responder a la oportunidad que representa este mercado para México, el Tec creó la Iniciativa de Nanotecnología y Semiconductores, misma que cuenta con tres enfoques: potenciar la formación de talento, promover la colaboración con gobiernos, universidades e industrias y fomentar la investigación.
En cuanto a la preparación de nuevos talentos, desde hace más de un año en los planes de estudio de la Escuela de Ingeniería y Ciencias se trabaja con nuevas unidades de formación para impulsar el desarrollo de competencias y conocimientos que atiendan las necesidades actuales y futuras de la industria de los semiconductores en el país.
“Si nuestro país aprovecha esta oportunidad, tendrá un crecimiento económico importante porque la electrónica es fundamental y en la industria es el motor de la innovación. México se puede convertir en una potencia mundial en el área de semiconductores”, agrega.
La iniciativa de semiconductores en el Tec
“Recientemente organizamos un Simposio Internacional de Semiconductores, en Guadalajara, e invitamos a ingenieros expertos de diferentes países para hablar sobre los retos de la industria electrónica; también participaron miembros de gobiernos y empresas para hacer que esto avance”, comentó el investigador también.
Otro pilar de la iniciativa es la investigación para la creación de nuevos conocimientos y tecnologías en semiconductores. Menciona que las áreas de investigación que se identifican hoy en día podrían colocar a México en el mapa internacional de la innovación en este campo, buscando que –a futuro– el país no solo sea un centro de manufactura, sino también un referente en el desarrollo de nuevas tecnologías.
¿Te interesó esta historia? ¿Quieres publicarla? Contacta a nuestra editora de contenidos para conocer más marianaleonm@tec.mx
