26/03/2014 - Preparan bicapas nanométricas de alta calidad a partir de disoluciones acuosas

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El grupo de investigación liderado por Francisco Rivadulla en el CIQUSha publicado en la prestigiosa revista Chemistry of Materials la obtención de bicapas nanométricas con excelente calidad a partir de disoluciones acuosas.

Este método sencillo y barato puede competir con los métodos físicos en la fabricación de películas ultra delgadas, muy utilizadas en industrias como la electrónica o fotovoltaica.

La síntesis de películas ultra finas y sistemas bidimensionales se ha convertido en un elemento imprescindible en la fabricación de dispositivos electrónicos de uso común. Actualmente se utilizan métodos de deposición física que obtienen películas con un crecimiento epitaxial (es decir, perfectamente ordenado) y con un espesor controlable, pero que son muy caros y requieren equipamiento altamente especializado (sputtering, PLD, MBE).

Aunque en las últimas décadas se ha intentado utilizar métodos químicos, que tienen un menor coste, todavía no se había obtenido una calidad satisfactoria, tanto desde el punto de vista morfológico-estructural como del funcional.

Imagen: Comparación de las calidades en capas de 15 nanómetros obtenidas por PAD (deposición química) o PLD (deposición por láser pulsado).

El grupo de investigación de Francisco Rivadulla, en el marco de su proyecto ERC-Starting Grant financiado por la UE con 1,5 millones de euros, ha publicado diversos trabajos donde demuestra la superación de los tres grandes inconvenientes de las técnicas de deposición químicas para obtener sistemas bidimensionales nanométricos.

Por una parte, gracias a que la rugosidad es extremadamente baja, se puede depositar una segunda capa manteniendo una interfase o separación entre capas perfectamente definida. Además, el crecimiento de las dos capas es epitaxial. Por otro lado se mantiene un control total de la estequiometria (composición química) y finalmente, se ha conseguido depositar sobre áreas de varios centímetros cuadrados, completamente libre de defectos.

Concretamente, se han depositado dos películas de óxidos de lantano (manganeso y cobalto), con un espesor controlado de tan sólo 18 y 4 nanómetros, respectivamente (1 nm = 1 millonésima parte de un milímetro).

Ref

Publicación: Chem. Mater., 2014, 26 (3), 1480–1484

Grupo de investigación: Química de la Materia Condensada

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