El silicio es el material que sostiene la microelectrónica y más del 95 % de la industria fotovoltaica mundial. Paradójicamente, su band gap (Eg) indirecto lo convierte en un emisor de luz muy pobre, lo que durante décadas lo excluyó de la optoelectrónica. En 1990, Leigh T. Canham publicó un trabajo fundamental que demostró la fotoluminiscencia visible a temperatura ambiente del silicio poroso obtenido mediante ataque electroquímico. Este hallazgo impulsó un renovado interés por las propiedades ópticas del silicio nanostructurado y abrió nuevas líneas de investigación en fotónica y optoelectrónica
Desde entonces, el silicio poroso (SiP) se ha investigado como plataforma para diversas aplicaciones, incluidos sensores, dispositivos fotónicos, celdas solares, sistemas de almacenamiento de energía y aplicaciones biomédicas.
Este curso conecta la física clásica del silicio cristalino con la física emergente de su forma nanoporosa. Porlo tanto, aprenderas a fabricar, caracterizar, modelar y aplicar SiP, con énfasis en los procesos químicos disponibles en un laboratorio universitario (anodización electroquímica, funcionalización, sensado).
To Do:
- Imprimir y leer el articulo (letter) original de Leigh T. Canham sobre fabricación de silicio poroso
- Escribe en los comentarios:
a) Cual es la clasificación del silicio poroso
b) Describe las características de las obleas de silicio se utilizadas en este articulo para obtener silicio poroso.
c) Describe con tus propias palabras lo que pasa en la Figura 3
Curriculum
- 2 Sections
- 19 Lessons
- 10 Weeks
- Información General4 ItemsEvaluación, bibliografía y política de uso de IA
- Conceptos básicos16 Items
- 2.1Examen diagnóstico20 Minutes16 Questions
- 2.2Semiconductor materials (Elemental)
- 2.3Compound Semiconductors
- 2.4Video: Porque es Casi Imposible Hacer Luz LED Azul
- 2.5Estructura cristalina del silicio (Diamante)
- 2.6Problema de clase: distancia entre átomos y atomos/m^3
- 2.7COD – Crystallography Open Database
- 2.8VESTA – Visualization for Electronic and Structural Analysis
- 2.9Visualización del plano (111)
- 2.10Densidad superficial del silicio (átomos/m^2)
- 2.11Masa efectiva de electrones
- 2.12Diagram energía-momento
- 2.13Tabla: propiedades del Si y GaAs
- 2.14Tabla: Constantes físicas
- 2.15Silicio intrinseco
- 2.16Densidad de portadores intrinsecos vs temperatura
a) El ancho de los poros aproximadamente es de 2nm o menos para microporo para mesoporo mayor a 2nm y a 50 nm y macroporoso mayor a 50 nm esto difiere del porcentaje de porosidad.
b) Las características de las obles son de silicio cristalino p- y p+, teniendo resistividades de 0.01 ohms a 0.04 ohms respectivamente.
Estas tienen una porosidad de 5 micrometros a 70 % de porosidad.
La oblea de silicio es monocristalino y tiene orientació (100), pero no se especifica para las dos anteriores.
c) Compara la fotoluminiscencia después de 1,2 y 6 horas pasando el tiempo se intensifica y se desplaza a menor longitud de onda. Se ve adelgazamiento y confinamiento cuántico.
M.CRicardo Flores Ledo