Entrevista al Dr. Hugo Navarro Contreras, Investigador Nacional Emérito de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí
Dr. Hugo Navarro Contreras, Investigador Nacional Emérito de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí:
El nicho de oportunidad en la industria de semiconductores está en los chips heredados (legacy)
Jesús Albino Mendoza Álvarez
Cuando la presidenta Sheinbaum anunció el proyecto de semiconductores, narra el Dr. Hugo Navarro Contreras, fue información totalmente novedosa para él, “yo no me había enterado de que esto estuviera preparándose y, bueno, me agradó mucho porque dije, ya es el momento. Además, en los términos en que la doctora Sheinbaum lo planteó me parecieron muy bien porque inmediatamente hablaron de trabajar en el entorno del mercado nacional de dispositivos de integración mediana que requiere la industria automotriz y, cuando además me enteré que el responsable era Edmundo Gutiérrez, que yo ya conocía que él había trabajado en Intel y en Motorola, en Guadalajara, justo en chips de integración mediana, dije bueno sí están invitando a una persona que tiene experiencia directa en dispositivos, no sólo en física de semiconductores sino en dispositivos”.
En la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP) existen por los menos dos dependencias universitarias que realizan investigación científica en física de semiconductores, el Instituto de Investigación en Comunicación Óptica (IICO) y la Coordinación para la Innovación y Aplicación de la Ciencia y la Tecnología (CIACYT), de acuerdo con el Dr. Hugo Navarro Contreras, Investigador Nacional Emérito del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) y director fundador del CIACYT, el cual recibió un gran impulso para hacer trabajo multidisciplinario y de carácter más aplicado cuando el Dr. Hugo Navarro fue secretario de Investigación y Posgrado de la UASLP.
“Investigamos ciencia básica de crecimiento epitaxiales por epitaxia de haces moleculares con dos líneas de investigación: en nitruro de galio cúbico, que se ha sido una aportación muy interesante y difícil, pero con ventajas desde el punto de vista de manipulación específicamente para dispositivos, aunque predomina la investigación en el nitruro de galio hexagonal porque es en donde se genera material de mayor calidad y es más fácil de preparar; otro material que investigamos es el de arsenuro de galio con aleasiones de aluminio e indio. Fundamentalmente serían las líneas de investigación en que nosotros podemos aportar conocimiento y experiencia”, acota el Dr. Navarro al ser cuestionado del potencial de participación de la UASLP en el proyecto Kutsari.
Hugo Navarro Contreras egresó de la Licenciatura en Física de la Escuela de Física de la UASLP, de la Maestría en Ciencias del Departamento de Física del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del IPN y obtuvo el postgrado de Doctor en Filosofía (Ph.D.) en la Universidad McMaster en Canadá.
Además, los científicos potosinos han trabajado también en dispositivos fotovoltaicos de celdas solares, en específico con arsenuro de galio con aluminio y en arsenuro de galio con impurificación del uno por ciento de nitrógeno, lo que modifica notoriamente las propiedades ópticas del material. Así, han logrado tener operando celdas solares.
“Estuve revisando el proyecto Kutzari y me parece que es una muy buena iniciativa. Ya se había tardado el país en lanzar algo así; lo más parecido que puedo recordar fueron los proyectos del Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar (CEMIE-Sol), pero Kutsari tiene la inmensa ventaja que, primero, están teniendo claridad al invitar al Dr. Edmundo Antonio Gutiérrez como director, que a mí me pareció es una excelente decisión porque aparte de que fue el director de COMIMSA (Corporación Mexicana de Materiales), ahora transformada en Innova Bienestar, van a poner un Centro de Diseño en Cholula, cerca del INAOE (Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica), que también tiene una excelente experiencia en semiconductores, de hecho, directamente en dispositivos. Justo cuando estaba ahí de investigador Edmundo Gutiérrez, él trabajó en algunos problemas, creo que más de la física y de la operación de los dispositivos. Vamos a esperar para conocer qué tipo de iniciativas desarrollan y qué tipo de convocatoria nos extiende a todo mundo, para saber en qué podemos contribuir”, estima el Dr. Hugo Navarro.
Al ahondar un poco más en el potencial de colaboración de los científicos potosinos, el Dr. Navarro especifica que tienen mucha experiencia en la física básica de semiconductores, en dispositivos de carácter fotovoltaico y en el crecimiento epitexial por fase líquida, por haces moleculares y también una que se llama ALD, que es deposición por capas monotónicas, en la que tienen resultados científicos muy novedosos.
Con relación al registro de patentes, el Dr. Navarro participó en el grupo del Dr. Víctor Hugo Méndez García del CIACYT-UASLP que desarrolló un proyecto financiado por el CEMIE-Sol para investigar y desarrollar celdas solares de arsenuro de galio impurificado con nitrógeno emparedado de arsenuro de galio con aluminio, durante el cual lograron llegar hasta la fase tres de la escala de maduración tecnológica y registraron un par de patentes sobre celdas solares, con una eficiencia energética pequeña pero que empezó con una predicción de que no iba a funcionar arriba del uno por ciento y se logró el 2.5 %, considerada por el Dr. Navarro como una “muy buena eficiencia”.
Equipo de difracción de Rayos X del Laboratorio Nacional CIACYT-UASLP.
Otra patente, continúa el Dr. Navarro, es sobre un diseño y un prototipo que se elaboró sobre una celda de nitruro de galio cúbico, pero que resultó con una eficiencia muy baja, “en la literatura todos los dispositivos están en base al nitruro de galio hexagonal. En San Luis Potosí se hizo mucho trabajo con nitruro de galio cúbico; de hecho Miguel Angel Vidal, quien fue el que dirigió este proyecto en el cual colaboré algunos momentos, llegó a tener comunicación epistolar con Shuji Nakamura, quien recibió el premio Nobel de Física en 2014 “por la invención de diodos emisores de luz (led) azul eficientes que han permitido fuentes de luz blanca brillantes y de bajo consumo” de acuerdo con la Fundación Nobel, cuando trabajaba en la empresa química y electrónica Nichia en Tokushima, Japón. En un par de comunicaciones de Nakamura, le dice que, efectivamente, a la larga, el nitruro de galio cúbico va a ser el mejor material” narra el Dr. Navarro.
En cuanto a trabajar con la industria, Navarro Contreras explica que en México tenemos un entorno automotriz tremendo, creo que somos el quinto o sexto país del mundo en exportación de automóviles. “Sí me gustó mucho que, a diferencia de tipo de proyectos que en el pasado lanzó el gobierno, y vamos a hablar desde el sexenio pasado hasta atrás, realmente se hacían desconectados del mercado, el problema que si lo haces desconectado del mercado es que después de seis años pierde toda la vigencia porque no hay quien te sostenga en un nuevo gobierno que tiene otro tipo de prioridad, otro tipo de compromiso, otro tipo de visiones; y si tú generas un centro (de investigación) que desde el principio va a estar trabajando en el mercado, con los agentes del mercado, y vas a hacer desarrollos en función de las necesidades del mercado, es que eso es lo que ha impulsado la industria de los semiconductores”.
A juicio del Dr. Navarro el paradigma de tratar de hacer dispositivos divorciados del mercado se trató de hacer desde el Cinvestav en el Departamento de Ingeniería Eléctrica a finales de los setentas y principios de los ochenta cuando trataron de hacer celdas solares de silicio totalmente al margen del mercado, “después del sexenio el apoyo federal se extinguió. Entonces, yo sí creo que es muy importante que se haga con las empresas.”
En cuanto al potencia de colaboración nacional para el proyecto Kutsari, el Dr. Navarro considera que el conjunto de instituciones con las que Innova Bienestar tiene este convenios es enorme, por lo que cree que “es una muy buena garantía de que va a haber inclusión de todo el conocimiento y el talento que existe en semiconductores: en el IPN en la Escuela Superior de Física y Matemáticas (ESFM) con el grupo que inició el Dr. Gerardo Contreras, en la Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extactivas (ESIQIE) o en la Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica (ESIME); en el Cinvestav en el Departamento de Física con el grupo iniciado por los doctores Feliciano Sánchez Sinencio, Julio Mendoza Álvarez, Isaac Hernández Calderón y Jesús González; y en las unidades de Querétaro o Mérida del Cinvestav, en ésta con el Dr. Juan Luis Peña; pero prácticamente todos hablan sobre la física de los materiales; en cambio, en la Unidad Guadalajara del Cinvestav sí trabajan en dispositivos semiconductores.
Aunque la mayoría de los cieníficos en México se han dedicado a la física de los semiconductores como ciencia de materiales, podrían participar en el proyecto Kutsari “porque va a haber muchas necesidades de asesoramiento y de contestar preguntas físicas cuando estén desarrollando dispositivos, por ejemplo, caracterizar contactos que no estén funcionando bien por su baja resistencia (ohmicidad) o el carácter bloqueante requerido, aquí entra la física de semiconductores; también en México ya hay instrumentación para hacer esto, como en el Politécnico o en el Cinvestav”, añade Hugo Navarro.
Equipo de especteometría Raman del Laboratorio Nacional CIACYT-UASLP.
Asimismo, frente a las inversiones de miles de millones de dólares que están realizando algunos países desarrollados en sus programas especiales de semiconductores, para el Dr. Hugo Navarro no hay manera de competir con éstas, “por esto hay que trabajar con la industria o con las empresas en función de sus necesidades, es decir, si el Dr. Edmundo Gutiérrez y colaboradores logran ubicar uno, dos o tres proyectos de chips que se requieren en empresas y el mercado no los está proporcionando con la prontitud o volumen requeridos, y que en los Centros de Diseño de Kutsari se puedan fabricar exitosamente y con parámetros competitivos de operación y de estabilidad en el tiempo, entonces creo que sería un excelente arranque. Pero si tratas de plantear que vas a irte a la tecnología de punta, ahí sí, definitivamente, estaríamos este perdidos”, sentencia el Dr. Navarro.
Uno de los parámetros del valor de mercado de los circuitos integrados consiste en el tamaño de sus dimensiones: a menor tamaño mayor valor de mercado, porque entre más pequeños sean los chips cabrán más en el espacio disponible en los dispositivos en los que están insertados y, por lo tanto, éstos tendrán funciones cada vez más poderosas. Si bien los chips de alta tecnología desarrollados hasta ahora por los gigantes de la industria de semiconductores ya han logrado dimensiones de de dos nanómetros, los chips de “mayor” tamaño de 28 nanómetros o más, llamados chips heredados (legacy), siguen teniendo demanda del orden de miles de millones de dólares en las industrias automotriz, manufactura, médica o militar.
Por esto el Dr. Hugo Navarro coincide con el Dr. Edmundo Gutiérrez en que el nicho de oportunidad está en los chips heredados (legacy) para empezar a fabricar dispositivos útiles que satisfagan las necesidades de la industria automotriz, pero además que se puedan exportar, “si no, va a ser muy difícil que tengas una industria robusta”, advierte el Dr. Navarro.
Con respecto al mercado laboral en dispositivos semiconductores para ingenieros y doctores en ciencias especialistas en semiconductores, Navarro Contreras considera que estaba restringido porque no hay posiciones de trabajo suficientes porque no hay proyectos de la magnitud de Kutsari que hagan atractiva la temática, así que, en la medida en que haya casos de éxito, y se empiece realmente a atender a la industria nacional y surtir dispositivos, “definitivamente va a aumentar el interés de más jóvenes, lo que también es muy importante porque ya muchos estamos en la tercera edad y se requiere el relevo generacional”, finaliza el Dr. Hugo Navarro Contreras.
Equipo de espectroscopia FTIR del Laboratorio Nacional CIACYT-UASLP
