DISPOSITIVO DE FÍSICA QUE GENERA Y AMPLIFICA LA LUZ. PATENTE EN TR MITE

Resumen

DENTRO DE UN PEQUEÑO CHIP, DELGADO COMO UNA LÁMINA Y DE ESCALA MICROMÉTRICA, ALEJANDRA LÓPEZ SUÁREZ, DEL INSTITUTO DE FÍSICA, INTRODUCE Y ACOMODA NANOPARTÍCULAS DE SILICIO Y PLATA QUE EMITEN Y AMPLIFICAN LUZ. AÚN EN FASE EXPERIMENTAL, ESTE DISPOSITIVO, QUE TIENE UNA PATENTE EN TRÁMITE DE ESTA CASA DE ESTUDIOS, PODRÍA SERVIR A FUTURO EN LAS ÁREAS DE LA OPTOELECTRÓNICA PARA ENVIAR Y RECIBIR SEÑALES, Y EN LA MEDICINA PARA REALIZAR TERAPIAS DIRIGIDAS A COMBATIR TUMORES CANCEROSOS. EL SILICIO EN BULTO, COMO SE LE CONOCE EN LA NATURALEZA, ES EL MEJOR MATERIAL SEMICONDUCTOR Y FUE BASE DEL DESARROLLO DE LA MICROELECTRÓNICA EN LA SEGUNDA MITAD DEL SIGLO XX, PORQUE ES ABUNDANTE, ECONÓMICO Y FÁCIL DE TRABAJAR; SIN EMBARGO, ES MUY POCO EFICIENTE AL PRODUCIR LUZ, ES DECIR, SU FOTOLUMINISCENCIA ES CASI NULA, LO QUE HACE QUE NO SEA ADECUADO PARA APLICACIONES EN DISPOSITIVOS EMISORES. EL DISPOSITIVO QUE DESARROLLA LA UNIVERSITARIA ES NANOESTRUCTURADO, PUEDE SER DEL TAMAÑO DE MICRAS Y DENTRO SE ALBERGAN DOS TIPOS DE NANOPARTÍCYLAS: LAS DE SILICIO (TAMBIÉN LLAMADAS PUNTOS CUÁNTICOS DE SILICIO), QUE PRODUCEN LA FOTOLUMINISCENCIA DEL SISTEMA, Y LAS DE PLATA (AUNQUE YA ENSAYA TAMBIÉN CON ORO), QUE AL ACOPLARSE CON LAS PRIMERAS, PRODUCEN LA AMPLIFICACIÓN DE LA SEÑAL. "SE LE CONOCE COMO LABORATORIO EN UN CHIP, PORQUE EL DISPOSITIVO MISMO GENERA LUZ, AUNQUE TAMBIÉN PUEDE AMPLIFICARLA Y GRADUARLA, DE TAL MANERA QUE TENEMOS UN EQUIPO QUE AMPLÍA LA SEÑAL SIN NECESIDAD DE CONTAR CON UN TRANSISTOR", INDICÓ. CONSISTE EN UNA MATRIZ DE SÍLICE (DIÓXIDO DE SILICIO DE ALTA PUREZA), EN LA QUE SE INTRODUCEN, MEDIANTE IMPLANTACIÓN IÓNICA, ÁTOMOS DE SILICIO Y PLATA, PARA FORMAR EN SU INTERIOR UNA DISTRIBUCIÓN DE NANOCRISTALES DE SILICIO Y UNA DE NANOPARTÍCULAS DE PLATA. "EN EL INSTITUTO DE FÍSICA TENEMOS EL ACELERADOR DE PARTÍCULAS PELETRÓN, QUE PERMITE REALIZAR IMPLANTACIONES DE MÚLTIPLES ELEMENTOS Y A DIFERENTES ENERGÍAS. SEGÚN LA ENERGÍA Y EL ÁNGULO DE IMPLANTACIÓN DEL HAZ DE LOS IONES, ASÍ COMO DE LA AFLUENCIA, ES POSIBLE OBTENER CAPAS DE NANOPARTÍCULAS DE DIFERENTES ESPESORES Y PROFUNDIDADES, CON UN CONTROL SOBRE ESTAS DOS VARIABLES. "DE ESTA FORMA, PODEMOS CAMBIAR LA DISTANCIA ENTRE LAS NANOPARTÍCULAS DE SILICIO Y LAS DE PLATA, AMBAS LOCALIZADAS DENTRO DE LA DE SÍLICE, Y ASÍ OBTENER DISTINTOS GRADOS DE AMPLIFICACIÓN DE LA SEÑAL FOTOLUMINISCENTE". ESA "ARQUITECTURA ATÓMICA" SE LOGRA AL IMPLANTAR LOS IONES (ÁTOMOS CON CARGA ELÉCTRICA) DENTRO DE LA MATRIZ DE SÍLICE, UNA VEZ QUE SE HAN OBTENIDO DEL ACELERADOR PELETRÓN, EN DONDE EL SILICIO, PLATA U ORO SE PRODUCEN A PARTIR DE CÁTODOS DEL MISMO MATERIAL. "POR MEDIO DE EROSIÓN IÓNICA ES POSIBLE SACAR DEL CÁTODO LOS ÁTOMOS DE SILICIO O PLATA, QUE DESPUÉS PASARÁN POR EL TANQUE ACELERADOR, PARA FINALMENTE LLEGAR A LA CÁMARA DE IMPLANTACIÓN", PRECISÓ. UNA VEZ QUE SE TIENE LOS IONES IMPLANTADOS, ES NECESARIO NUCLEARLOS PARA OBTENER LAS NANOPARTÍCULAS SEMICONDUCTORAS Y METÁLICAS; ESTO SE HACE CON EL RECONOCIMIENTO DE LAS MUESTRAS A DIFERENTES TEMPERATURAS EN ATMÓSFERAS REDUCTORAS U OXIDANTES, SEGÚN EL MATERIAL. ADEMÁS DE FORMAR NANOPARTÍCULAS, ESTE PROCESO TAMBIÉN PERMITE PASIVAR LOS DEFECTOS FORMADOS EN LA SÍLICE DURANTE LA IMPLANTACIÓN IÓNICA. CADA ELEMENTO SE HORNEA POR SEPARADO Y, UNA VEZ CONCLUIDO ESTE PASO, SE LOGRA UNA PLACA DE SÍLICE MUY DURA Y RESISTENTE QUE EN SU INTERIOR CONTIENE NANOPARTÍCULAS DE SILICIO Y DE PLATA COLOCADAS A DIFERENTES PROFUNDIDADES, QUE LE DEN AL MATERIAL UNA ALTA ESTABILIDAD, ASÍ COMO UN FÁCIL MANEJO Y DURACIÓN DEL DISPOSITIVO, CON LO QUE SE OBTIENE UN NUEVO MATERIAL CON PROPIEDADES ÓPTICAS QUE POSIBILITA INCREMENTAR LA SEÑAL FOTOLUMINISCENTE. DE ESTA MANERA, SE CREA UN DISPOSITIVO QUE INTEGRA EN UNA SOLA MATRIZ EL AGENTE EMISOR DE LUZ CON TAMAÑO DEL ORDEN DE LOS NANÓMETROS, Y EL AGENTE AMPLIFICADOR DE LA MISMA, CON DIMENSIÓN EN LA MISMA ESCALA.