"Materiales Nanoestructurados de Alta Eficiencia Optoelectronica para Aplicaciones en Iluminación de Estado Sólido y Celdas Solares"
Rafael García Gutiérrez
Departamento de Investigación en Física
Universidad de Sonora
Hermosillo, Son.
Resumen:
La luz artificial ha sido de gran importancia en el desarrollo de la civilización. Desde el descubrimiento del fuego hasta los bulbos incandescentes, la tecnología de la iluminación ha avanzado a través de los siglos. Actualmente, la mayoría de nuestra iluminación depende de dispositivos fluorescentes e incandescentes de baja eficiencia sin embargo, en la última década han venido apareciendo dispositivos luminiscentes en estado sólido y se están haciendo más competitivos en términos de confiabilidad, eficiencia y precio.
En la actualidad se está explorando la posibilidad de utilizar dispositivos de estado sólido como los LEDs de alta eficiencia para suplantar los ineficientes bulbos incandescentes y las lámparas fluorescentes que actualmente se utilizan tanto en la iluminación residencial como en la iluminación pública (edificios, calles, etc.).
El uso generalizado de la iluminación utilizando dispositivos de estado sólido se reflejará en un ahorro substancial de energía además de que reducirá en un alto porcentaje la emisión de dióxido de carbono a la atmósfera, evitándose con esto el tan temido efecto invernadero. En otro contexto, celdas solares de alta concentración basadas en nanoestructuras de InGaN, ZnO y Diamante pueden ser fabricadas usando técnicas similares a aquellas utilizadas en la producción de diodos emisores de luz con las cuales ha sido posible obtener una superior calidad cristalina en estos materiales semiconductores. Los nanocristales de InGaN, ZnO y Diamante en forma de columnas pueden ser crecidos usando aquellas técnicas tales como: crecimiento epitaxial por haz molecular (MBE), depósito por vapores químicos (CVD), y depósito por vapores químicos metal-orgánicos (MOCVD) entre otras.
En esta pesentación se expondran varios métodos de síntesis y la ciencia fundamental que será la base para la producción de lamparas electroluminiscentes y celdas solares de alta eficiencia. El mérito intelectual de ésta propuesta de trabajo se basa en el entendimiento de la nucleación y de los mecanismos de crecimiento que conduzcan a la síntesis de InGaN, ZnO y Diamante con un grado electrónico de pureza y en forma de nanocolumnas, evitando con esto los defectos que usualmente aparecen en estos compuestos cuando son crecidos en forma de películas delgadas