Síntesis y caracterización de nanoalambres de silicio fabricados con ataque químico asistido por metal para su posible aplicación en sensado

En este trabajo de investigación se estudiaron las propiedades morfológicas y ópticas de nanoalambres de silicio fabricados sobre sustratos de silicio en función de resistividad y tipo de dopaje. Los nanoalambres de silicio obtenidos con la técnica de ataque químico asistido por metal (MACE por sus siglas en inglés), fueron caracterizados mediante Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) y fotoluminiscencia. Mediante las micrografías de SEM se observó la morfología lineal de los nanoalambres, las cuales debido al tiempo de reacción formaron estructuras tipo pirámide. Todos los sustratos con nanoalambres mostraron emisión de fotoluminiscencia en un rango de 500 nm a 650 nm. Los picos máximos de emisión de fotoluminiscencia se desplazaron hacialongitudes de onda menores con el aumento en la resistividad. Posteriormente se realizó una estructura hibrida con nanoalambres de silicio y depósito de SnO₂ para emplearla como prueba de concepto en el sensado de CO₂. Los resultados de la sensibilidad eléctrica demostraron la aplicación de esta estructura como sensor.

In this research Project, the morphological and optical properties of silicon nanowires, synthesized on silicon substrates, have been studied as a function of resistivity and type of doping. The silicon nanowires obtained with the metal- assisted chemical etching technique (MACE) were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) and photoluminescence. SEM micrographs showed the linear morphology of the nanowires, form pyramid-like structures with increasing reaction time and hence the thickness of the overall NW structure. All substrates with nanowires showed photoluminescence emission in a range of 500 nm to 650 nm. Peaks photoluminescence emission shifted towards shorter wavelengths with the increase in resistivity. Subsequently, a hybrid structure with silicon nanowires and SnO₂ deposit was made to be used as proof of concept in CO₂ sensing. The electrical sensitivity results demonstrated the application of this structure as a sensor.