Instrumentación del Anodizado para el diseño de Máscaras de Alúmina

D’ASCENZO, FIORELLA A.; CÁCERES,MANUEL.,; TORANZOS, VICTOR J.; ORTIZ, GUILLERMO P.

Resistencia, Chaco

Jornada; Reunión de Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2009.; 2009

UNNE

<!-- @page { margin: 0.79in } P { margin-bottom: 0.08in } --> Entre las diferentes propuestas para la obtención de nanoestructuras se encuentran principalmente las litográficas, de las cuales existen dos versiones. La litografía correspondiente a la fabricación de dispositivos funcionales nanométricos, donde se emplean haces de electrones, ópticos y de rayos X; esta es una versión de la litografía que se caracteriza por la obtención de estructuras altamente regulares y de alta resolución. La otra versión es la litografía natural, la cual se basa en un proceso de auto-organización. Este método es muy atractivo para la nanofabricación debido a su relativa simplicidad y bajo costo, sin embargo, la regularidad y resolución son inferiores a las correspondientes de la versión anterior. La elección entre estas dos posibles técnicas depende fuertemente del tipo de aplicación, y por lo tanto resulta necesaria una evaluación preliminar que nos ayude a determinar que tipo de litografía se debe emplear. Se estima que dentro de un rango deseado de la respuesta óptica, la litografía natural debe dar resultados satisfactorios y dedicaremos parte de nuestro trabajo a su instrumentación. En el proceso litográfico se realizan diversos tipos de modificaciones selectivas sobre un substrato mediante un proceso que típicamente se realiza por etapas. Para tal fin se emplea el concepto de máscara. Se diseña la máscara para cubrir el substrato en regiones específicas. Siendo el substrato sensible a la acción de algún agente químico, fotónico, etc, la máscara se construye de un material que es inerte a ese reactivo. La forma de la máscara dependerá entonces de la etapa y morfología de las regiones que se quieren conservar intactas luego de la acción del reactivo. La máscara que se requiere para litografía natural debe tener una estructura en la escala nanométrica. El óxido de Aluminio o Alúmina presenta propiedades estructurales que le confieren caracteríisticas singulares por expansión del volumen respecto al Aluminio. Una variedad de la Alúmina que se emplea para la construcción de máscaras es la Alúmina Porosa (AP). La AP es una típica estructura nanoporosa formada por anodización del Aluminio en una solución ácida apropiada, y consiste en un arreglo de celdas hexagonales auto-ordenadas con poros cilíndricos de tamaños variables y diámetros que dependen de las condiciones de anodización. La AP ha llamado la atención de numerosos investigadores debido a su alta densidad de poros y regularidad en la estructura que le confieren su potencial uso como máscara en el proceso de litografía natural. Por ejemplo, en la síntesis de nanomateriales se ha combinado la relativa simplicidad y bajo costo del proceso de anodización para la fabricación de sensores magnetorresistivos, pantallas de emisión de campo, almacenamiento de datos, diodos emisores de luz y diodo láser. Presentamos en este trabajo los avances de nuestro plan de trabajo. En particular, reportamos el diseño y calibración de la fuente a tensión constante que se requiere para el anodizado de las muestras de aluminio. Así como también los avances en el diseño de la celda electroquímica propuesta.