nanoamperio

Un nanoamperio (nA) es una unidad de corriente eléctrica igual a 10−9 amperios, o la milmillonésima parte de un amperio. Se sitúa en el extremo inferior del espectro de medición, utilizándose para detectar corrientes tan pequeñas que los amperímetros convencionales no pueden registrarlas de forma fiable. El símbolo es nA y pertenece a la familia de unidades con prefijo del SI (Sistema Internacional), donde nano denota el factor 10−9.

Las mediciones de nanoamperios aparecen en pruebas de semiconductores, detección de corrientes de fuga y caracterización de fotodiodos. Un transistor moderno en un circuito integrado podría consumir corrientes de fuga en el rango de nanoamperios cuando está inactivo. Las pruebas de resistencia de aislamiento en equipos de alto voltaje a menudo requieren sensibilidad de nanoamperios para detectar fallas incipientes antes de que ocurra una avería. Los electrómetros y las unidades de fuente y medida (SMU) diseñadas para trabajos analógicos de precisión especifican rutinariamente sus corrientes mínimas legibles en nanoamperios o menos.

Desafíos de medición a esta escala

La detección de corrientes de nanoamperios exige una técnica cuidadosa. La capacitancia parásita y las rutas de fuga parásitas se convierten en fuentes de ruido dominantes; un dispositivo de prueba que funciona bien a niveles de miliamperios ahogará las señales de nanoamperios. El blindaje de cables, la protección y la gestión de la toma de tierra se vuelven críticos. Una deriva de temperatura de unos pocos grados puede introducir un ruido que exceda la propia señal. La resistencia de contacto y la acumulación de carga en las superficies de las PCB pueden corromper las lecturas. Muchos instrumentos requieren tiempo de estabilización y promediado para lograr la resolución de nanoamperios especificada.

El prefijo nano se deriva del latín nanus, que significa enano, y fue adoptado formalmente en el SI en 1960. Proporciona una forma limpia y adimensional de expresar corrientes que de otro modo requerirían escribir 0,000000001 amperios. Otros prefijos (micro para 10−6, pico para 10−12) manejan rangos adyacentes, pero el nanoamperio se ha convertido en la abreviatura estándar en electrónica y caracterización de materiales donde las fugas y las corrientes transitorias son importantes.

En la práctica, las mediciones de nanoamperios se encuentran en la frontera entre la medición eléctrica y la física del ruido. Una especificación que exige una resolución de nanoamperios exige implícitamente atención al blindaje, el control de la temperatura y la duración de la medición. Es el lenguaje de trabajo del aseguramiento de la calidad en las fábricas de semiconductores, las pruebas de diagnóstico en equipos de servicios públicos de alto voltaje y la investigación fundamental en ciencia de materiales.