Investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y la Universidad Ben-Gurión del Néguev (Israel) han logrado infiltrar cristales lÃquidos en nanoestructuras porosas basadas en silicio. El hecho representa una importante contribución al desarrollo de futuros dispositivos nanofotónicos que puedan ser integrados en la actual tecnologÃa microelectrónica.
El silicio poroso nanoestructurado está compuesto por cristales de tamaño nanométrico que muestran efectos cuánticos de tamaño, entre los que puede destacarse la capacidad de emitir luz en el intervalo visible de longitudes de onda. Además, este material permite fabricar estructuras en una, dos o tres dimensiones con un comportamiento óptico que puede ser controlado de una manera relativamente sencilla.
Por su parte, los cristales lÃquidos tienen unas peculiares propiedades a mitad de camino entre las de lÃquidos convencionales y las de cristales sólidos. Estos materiales han sido ampliamente utilizados en la fabricación de pantallas. La fluidez caracterÃstica de los cristales lÃquidos hace de éstos candidatos ideales para rellenar cavidades nanométricas, como las que componen el silicio poroso nanostructurado.
En un trabajo desarrollado por investigadores del Departamento de FÃsica Aplicada de la Universidad Autónoma de Madrid y del Departamento de IngenierÃa Electro-Óptica de la Universidad Ben-Gurión del Néguev (Israel), publicado en Applied Physics Letters, se fabricaron filtros ópticos basados en silicio poroso mediante el ataque electroquÃmico controlado de obleas de silicio monocristalino. Estos filtros ópticos, compuestos por capas alternas con diferentes Ãndices de refracción, muestran máximos de reflexión de luz a determinadas longitudes de onda. Las estructuras porosas fueron a continuación infiltradas con cristales lÃquidos mediante una técnica de succión capilar en vacÃo a temperatura controlada.
Los resultados experimentales presentados en el estudio han permitido concluir que las propiedades de los filtros ópticos infiltrados con cristales lÃquidos muestran una clara dependencia con el estado de polarización de la luz incidente, no ocurriendo asà antes de la infiltración. Este hecho ha permitido demostrar que las moléculas que componen los cristales lÃquidos están dispuestas dentro de la matriz nanoporosa de tal forma que muestran anisotropÃa. De forma más general, el trabajo representa una importante contribución al desarrollo de futuros dispositivos nanofotónicos que puedan ser integrados en la actual tecnologÃa microelectrónica.
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Referencia bibliográfica:
Shahar Mor, Vicente Torres-Costa, Raúl J. MartÃn-Palma, and I. Abdulhalim, «Planar polar liquid crystalline alignment in nanostructured porous silicon one-dimensional photonic crystals» Appl. Phys. Lett. 97, 113106 (2010); doi:10.1063/1.3489428 (3 pages).
Fuente: Universidad Autónoma de Madrid