Elaboración de películas nanoestructuradas de zno por rtir- pld (room temperatura infrared- puised láser

Resumen

RESUMEN: Se ha ¡mplementado un sistema para la elaboración de películas nanoestructuradas de ZnO utilizando la técnica de deposición por láser infrarrojo pulsado a temperatura ambiente (Pulsed Láser Deposition, PLD). En el primer capítulo, se presenta una revisión personal sobre la elaboración de nanoestructuras de ZnO con PLD; dando una somera idea de la gran cantidad de posibilidades que estatécnica ofrece para la obtención de un tipo específico de nanoestructura y/o propiedades. Se intentó dar una idea más clara, tanto de la técnica como del material a elaborar, para crear el marco adecuado que diera fundamentos teóricos necesarios, y suficientes, para este trabajo. En el capítulo dos se presenta la implementación y evolución del sistema experimental; teniendo siempre presente la sencillez, flexibilidad y versatilidad del equipo. Este proceso incluyó desde la aparentemente simple, escogencia y elaboración del blanco, pasando por la selección de configuraciones experimentales, parámetros de trabajo y una baterfa de técnicas de caracterización. En este apartado es necesario destacar que así como el equipo de fabricación de películas fue evolucionando, se hizo imprescindible implementar diferentes sistemas complementarios para el desarrollo de este trabajo doctoral. Se presentan los fundamentos teóricos de las técnicas de caracterización, junto con los desarrollos tecnológicos implementados para este trabajo de investigación. El estudio y selección del conjunto de parámetros experimentales, adecuados para la elaboración de películas nanoestructuradas de ZnO sobre substratos amorfos a temperatura ambiente, se describen en detalle en el capítulo 3. Se estudió el efecto de los diversos parámetros, tanto del proceso de ablación como los del crecimiento de las nanoestructuras, sobre las diversas características de las películas. Se estableció el conjunto de parámetros adecuado al tipo de nanoestructuras que presentaban las características de interés. En la literatura se habla del recocido (annealing) como una alternativa para modificar, a posteriori, las propiedades de las nanoestructuras elaboradas. El recocido convencional de postcrecimiento es de tipo térmico, en el cual, la nanoestructura es calentada hasta una temperatura dada, durante un tiempo establecido; la atmósfera durante el proceso puede ser controlada o no. Una alternativa al recocido térmico es el annealing con láser. Se ha implementado un sistema experimental que permite realizar el proceso de annealing láser durante el crecimiento de la nanoestructura, o después de su elaboración. En el capítulo 4, se evaluaron los efectos del recocido térmico y del annealing con láser, sobre las propiedades de las películas elaboradas por RTIR-PLD. Como corolario de este trabajo y objetivo final de esta tesis, se evaluó el comportamiento de las películas como fase sensora para n02, ya sea en estado puro o como parte de vapores de moléculas más complejas. El mecanismo sensor utilizado es el cambio en la señal de fluorescencia de las películas, frente a la exposición a concentraciones variables de n02. En el capítulo 5 se presentan los resultados de este estudio preeliminar. Se han definido curvas de respuesta como función de la concentración del n02, del número de exposiciones consecutivas y de las características de las películas. Se ha demostrado que estas fases sensoras permiten, al menos de manera cualitativa, detectar grupos nitrilos que forman parte de moléculas complejas; abriendo así, las puertas a un amplío campo de aplicaciones y de Investigación.