Cristales fotónicos basados en películas macroporosas de silicio

L.C. LASAVE; G. PRIANO; R. D. ARCE; F. BATTAGLINI

Rosario, Santa Fe

Conferencia; 94º Reunión Nacional de Física AFA; 2009

Asociación Física Argentina (AFA)

El desarrollo de sensores ´opticos basados en multicapas de silicio poroso (SP) aptos para detectar mol´eculas biol´ogicas cuyas dimensiones exceden las decenas de nan´ometros, requiere de la preparaci´on de l´aminas porosas con tama˜nos del orden de 50 a 100 nm. Los sensores ´opticos propuestos son cristales fot´onicos a los cuales se les confiere especificidad incorpor´andoles mol´eculas sobre su superficie. En una primera instancia nuestro objetivo es determinar las propiedades ´opticas de pel´ıculas macroporosas con di´ametro de poro entre 50 y 200 nm. Para preparar estas pel´ıculas se emplearon obleas de silicio monocristalino tipo n, de orientaci ´on h100i y resistividad 0.01-0.02 cm. El anodizado se llev´o a cabo en una celda electroqu´ımica de tefl´on. Se prepararon capas individuales de SP con distintas densidades de corriente (j) que van en un rango de 6.7 a 29.6 mA/cm2, con tiempos de anodizado entre 100 y 300 s. Para el anodizado se us´o una soluci´on acuosa que contiene 5.5% HF, 0.013M de CrO3 y Trit´on X-100. Las muestras fueron caracterizadas por microscop´ıa electr´onica de barrido (SEM) y por espectroscop´ıa IR. Para la determinaci´on del ´ındice de refracci´on (n) de las capas individuales se efectuaron medidas de reflectancia especular en la regi´on del infrarrojo. El espesor ´optico de cada una se calcul´o a partir de las franjas de interferencia observadas en los espectros mientras que el espesor de las mismas se determin´o directamente a partir de fotos SEM de secciones transversales. Una vez establecida una relaci´on emp´ırica entre n y j para la formaci´on de las capas simples, se prepararon multicapas centradas en el IR del tipo reflectores de Bragg y microcavidades.