Aplicación del análisis de ruido flicker para la optimización estructural del silicio poroso como material básico en la producción de nuevos sensores y diodos emisores de luz

Abstract

En esta tesis se presentan los resultados de la aplicación de la técnica denominada espectroscopía de ruido Flicker para el análisis del proceso de producción del silicio poroso, un material que exhibe interesantes propiedades eléctricas y ópticas que pueden emplearse en el desarrollo de diodos electroluminiscentes y detectores químicos o biológicos. Dicha técnica permite analizar a posteriori la señal de voltaje generada por el silicio durante su transformación en silicio poroso mediante el proceso de ataque electroquímico. Como resultado del análisis es posible extraer un conjunto de parámetros dinámicos que describen el proceso de transformación, por lo que es posible establecer correlaciones entre las condiciones de preparación y la morfología, composición química y la dureza mecánica del silicio poroso resultante para así identificar las condiciones que maximicen la estabilidad mecánica del material. Se ha hallado que un aumento en la corriente eléctrica que desencadena la reacción electroquímica está asociado con un aumento en la capacidad luminiscente del material, aunque hace disminuir la dureza y por tanto la estabilidad mecánica. Estos resultados son corroborados por la interpretación de los parámetros dinámicos extraídos del análisis. Por otro lado, una disminución de la cantidad de ácido en la solución electroquímica aumenta la dureza del material. Consecuentemente, se ha podido identificar dos condiciones de optimización disjuntas: una para maximizar la estabilidad mecánica del silicio poroso y otra para mejorar el desempeño de un posible diodo emisor de luz.