Colapso de multicapas complejas de silicio poroso nanoestructurado

L. N. ACQUAROLI; A. BRONDINO; R. R. KOROPECKI; R. ARCE; J. A. SCHMIDT

Salta, Argentina

Congreso; 92º Reunión Nacional de Física; 2007

Asociación Física Argentina

Se prepararon muestras de silicio poroso (PS) por anodización de obleas de Si cristalinas. Se observa que después de la preparación las películas presentan un colapso homogéneo, de modo que su superficie resulta deprimida respecto de la superficie de la oblea. Usando técnicas interferométricas se midió el desplazamiento de la superficie respecto a su valor inicial. Se encontró que este depende de la densidad de corriente usada durante la preparación y del espesor de la película. El desplazamiento tiene una dependencia lineal con el espesor, pero existe un umbral por debajo del cual el colapso no tiene lugar. El colapso puede resultar hasta de 0.5 si se usan corrientes adecuadas, es decir que pueden obtenerse desplazamientos tan grandes como el espesor final de la película. Esto significa que, para estos casos, las mediciones gravimétricas usualmente empleadas para evaluar la porosidad resultan totalmente erradas. Aunque la película colapsa debido a tensiones internas, los cambios de espesor son uniformes, de modo que es posible fabricar dispositivos fotónicos con respuesta óptica específica con este material, aprovechando la dependencia del índice de refracción con la porosidad. Usando códigos de cómputo basados en matrices de transferencia óptica diseñamos y preparamos multicapas de SP configurando cristales fotónicos unidimensionales tales como reflectores de Bragg distribuidos, microcavidades ópticas simples y múltiples, y cuasicristales fotónicos basados en series aperiódicas como la Thue Morse. Todos estos dispositivos muestran desplazamiento superficial significativo. Dado que la reducción relativa depende de la porosidad de cada capa en la multicapa, la reducción total es difícil de predecir.