Diseño de microdispositivos de silicio poroso con respuestas acústicas y ópticas especificas

LUISINA FORZANI; CARLOS G. MENDEZ; URTEAGA, RAÚL; ALFREDO E. HUESPE

Santa Fe

Congreso; 104a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2019

Asociación Física Argentina

El silicio poroso (SP) ha demostrado tener una gran versatilidad para la construcción de dispositivos con respuesta óptica específica gracias a la capacidad de poder construir una secuencia de multicapas con porosidades y espesores ajustables en un amplio rango de valores. Por otro lado, el SP se ha utilizado con éxito en generadores ultrasónicos aplicando una corriente alterna en una película delgada metálica depositada sobre el SP. De esta manera se genera un aumento de temperatura que produce una significativa señal acústica en un amplio espectro de frecuencias. En la literatura se reporta el uso de capas uniformes de SP como sustrato debido exclusivamente a su baja efusividad térmica, pero no existen estudios enfocados en las características de la capa de SP y su influencia sobre las propiedades de los dispositivos resultantes. En este trabajo se propone controlar la respuesta ópto-acústica del SP modulando la morfología de la estructura porosa formando una multicapa que presente una respuesta específica tanto óptica como acústicamente. Se presenta el estudio teórico y experimental del uso de una microestructura de SP para el desarrollo de sistemas generadores de ultrasonido mediante la obtención de la repuesta fonónica de estructuras de SP con perfiles de porosidad arbitrarios que permiten construir de forma óptima microcavidades acústicas resonantes con máximo factor de calidad. A su vez, esta estructura se diseña para que contenga además una microcavidad óptica de respuesta específica. El diseño de la microcavidad acústica se realiza de manera tal que la respuesta mecánica de la misma produzca un acoplamiento con la respuesta de la microcavidad óptica.