Se ha hecho esperar, pero al fin ya puedo decir que tengo mi primer paper (publicación científica). La revista es el Journal of Applied Physics, que quienes estéis metidos en investigación seguro que la conocéis. [Haced click sobre la imagen para ver el artículo completo en PDF].

Son sólo cinco páginas, y eso que la última apenas contiene unas pocas referencias, pero el proceso hasta llegar aquí no ha sido para nada corto ni fácil. Once meses he tardado en ver mi nombre en un paper desde que, a finales de julio del año pasado, mi profesor me sugirió la idea de mostar al mundo entero mi investigación.

Si tuviera que comparar mi primer boceto con lo que hoy está publicado, me temo que no se parecerían en nada. Al menos en la forma, porque el contenido en sí mismo apenas ha cambiado. Una de las lecciones más importantes que he aprendido es saber cómo contar las cosas dependiendo de la audiencia a la que vayan dirigidas. También, qué sobre-resaltar y qué es mejor obviar o quitarle más importancia de la que debería.

Es un juego en el que el investigador trata de convencer a los editores y revisores que su investigación es realmente merecedora de ser publicada en su revista. Después, a cambio de unos pocos cientos de dólares y la cesión del copyright, accederán a mostrarle al resto de la humanidad tu pequeña contribución al conocimiento científico. Bueno, a todos no, sólo a aquellos que estén suscritos (ellos o su organización/universidad) o paguen a título individual unas pocas decenas de dólares para poder leer tu artículo. [Sin embargo, leyendo la letra pequeña he visto que tengo el derecho a ofrecer el artículo en mi página web personal, así que el enlace de ahí arriba no es ilegal.]

Bueno, dejando la burocracia aparte, y hablando con palabras llanas, voy a ver si intento resumir el artículo.

El silicio es el material base de de los dispositivos electrónicos que normalmente está en los chips forma cristalina, esto es, con los átomos bien ordenados. Sin embargo el silicio en sí mismo no es tan bueno como querríamos, así que tenemos que incluir pequeñas cantidades de otros tipos de átomos (dopantes) para mejorar sus características eléctricas. Estos dopantes, como boro, arsénico o antimonio, los introducimos a la fuerza, lo que produce que los átomos del cristal del silicio se desordenen. Llegado un punto, el desorden es tal que las propiedades cambian súbitamente: se ha amorfizado (del griego a-morphos, perder la forma). Con el tiempo (y un poquito de calor), el silicio vuelve a su estado ordenado, incluyendo a los dopantes dentro de esta estructura cristalina, que es el objetivo final deseado.

La amorfización es, por tanto, necesaria en el proceso de fabricación de un dispositivo electrónico. Saber el momento exacto de la amorfización es importante para poder prever y controlar otros defectos secundarios de la misma. Y aunque parezca mentira, hay muchas teorías de por qué o cuándo se produce la amorfización del silicio. La mía es una más, que básicamente establece que el silicio puede considerarse amorfo cuando el desplazamiento medio de los átomos movidos por los impactos de los dopantes es de 5 Å (media millonésima de milímetro).

Simulando tal comportamiento basándome en unas pocas ecuaciones con sentido físico, compruebo que obtengo resultados parecidos (dentro de un margen del 10%) con un montón de experimentos realizados anteriormente. Esto quiere decir que  mi modelo reproduce bien la realidad, y que puede usarse para prever el comportamiento de la amorfización del silicio. No es un modelo universal ni explica a fondo el por qué de la amorfización, pero es un modelo útil que puede emplearse en unas -limitadas pero amplias- condiciones e incluso podría servir de inspiración o base para teorías futuras.

Cómo llegué a dichas ecuaciones es otra historia que merece la pena ser contada. Tienen que ser 1) físicamente razonables, 2) coherentes, y 3) que además funcionen, aunque no necesariamente el proceso de llegar a ellas ha tenido que ser en este orden…