INTEC   05402
INSTITUTO DE DESARROLLO TECNOLOGICO PARA LA INDUSTRIA QUIMICA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
ESTUDIO POR FTIR DE ESPECIES QUÍMICAS EN MULTICAPAS DE SILICIO POROSO NANOESTRUCTURADO
Autor/es:
L. N. ACQUAROLI; L.C. LASAVE; R.R. KOROPECKI; R.D. ARCE; G. PRIANO; F. BATTAGLINI
Lugar:
Santiago, Chile
Reunión:
Congreso; CONAMET/SAM - 8º Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales; 2008
Institución organizadora:
CONAMET/SAM
Resumen:
Las microcavidades ópticas de silicio poroso nanoestructurado (SPN) son dispositivos potencialmente usables en sensores químicos y biosensores basados en propiedades fotónicas. Una microcavidad óptica de este tipo consiste en dos reflectores de Bragg separados por una cavidad con dimensiones compatibles con el rango de longitudes de onda en el que trabaja la microcavidad. Los reflectores de Bragg pueden prepararse alternando capas del mismo espesor óptico pero con diferentes índices de refracción. Estas multicapas funcionan como cristales fotónicos unidimensionales que presentan una banda de gran reflectancia centrada en una longitud de onda igual a cuatro veces el espesor óptico de cada capa. El SPN se produce por anodizado usando un electrolito que contiene flúor y un surfactante, en un proceso que resulta auto-limitante. Debido a esto, modificando en forma periódica la densidad de corriente se puede obtener una estructura que alterna capas de diferentes porosidades, y por tanto diferentes propiedades ópticas. La reflectancia de una microcavidad óptica contiene una resonancia aguda dentro de la banda de reflexión, que permite aumentar la sensibilidad de los sensores fotónicos. La selectividad de estos sensores o biosensores se logra a través de una modificación de la superficie interna de los poros usando reactivos específicos. Interesa estudiar la modificación superficial usando espectroscopia vibracional. El uso de multicapas con respuesta óptica en la región de frecuencias en que aparecen los modos vibracionales a estudiar puede mejorar las condiciones de medición debido a dos efectos: por un lado los espectros de reflectores de Bragg obtenidos con un contraste grande de índices de refracción presentan una zona plana de reflectancia cercana al 100%, que facilita la substracción de líneas de base que siempre presentan las películas delgadas. Por otro lado el campo electromagnético resulta confinado e intensificado en una microcavidad, lo que puede usarse para intensificar la señal en los espectros FTIR o Raman. Aparte de su utilización en el estudio de la funcionalización de las estructuras fotónicas, la preparación de multicapas de SPN con respuesta óptica en el rango infrarrojo presenta un interés propio. Esto es así no solo por la potencialidad de su utilización en sensores de alta sensibilidad en este rango, sino por el aporte que pueden significar al estudio de la respuesta de estructuras fotónicas. En este trabajo se presentan resultados de espectroscopia de reflexión infrarroja obtenidos con multicapas de SPN conformando reflectores de Bragg y microcavidades con gap óptico en el IR. Se muestran los espectros vibracionales relacionados con enlaces Si-H en multicapas sin modificar, así como en muestras modificadas con aminosilanos. Se interpretan los espectros en términos de modelos adecuados para la respuesta óptica de las estructuras, y se evalúa la calidad de los dispositivos obtenidos a efectos de su uso como sensores.