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Confinamiento cuántico en semiconductores

Aplicaciones en la optoelectrónica y en la biomedicina de los efectos de confinamiento cuántico en semiconductores | Julio G. Mendoza Alvarez – Departamento de Física Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional.

A partir del desarrollo del transistor a finales de los 1940’s, los semiconductores (SC’s) se han constituido en los materia les de mayor importancia para el desarrollo de las aplicaciones de la ciencia.

Su presencia se da en todos los ámbitos de la vida humana. Hacia fina les de los años 80 dio inicio el desarrollo de SC’s a escalas nanométricas que trajeron consigo nuevos fenómenos debidos al confinamiento cuántico de los portadores, electrones y huecos, que daba lugar a la cuantización de los niveles de energía en las bandas de conducción (BC) y de valencia (BV) de los semiconductores, dando origen a nuevos fenómenos y nuevas propiedades ópticas, térmicas y eléctricas de los SC’s.

En esta plática queremos mostrar dos tipos especiales de las aplicaciones de éstos SC’s nanométricos en áreas de la mayor relevancia:

1) El desarrollo de puntos cuánticos (PC’s) de semiconductores III-V para fabricar fotodetectores en el rango del infrarrojo medio para su uso en sistemas de comunicaciones ópticas, mostrando los sofisticados métodos de crecimiento de las estructuras, el modelamiento teórico a fin de determinar en forma muy precisa la sepa ra ción de los ni ve les de energía en la BC del se mi con ductor para determinar la absorción intrabanda de la radiación infrarroja, y la caracterización de las propiedades es tructurales y ópticas de los PCs

2) La síntesis de PCs de semiconductores II-VI y III-V para su uso como marcadores biológicos y como transportadores de medicamentos, presentando el método de sínte sis química, el control en el tamaño de los nanocristales y su relación con la energía de emisión cuando se excitan los PCs, la pasivación de sus superficies para incrementar la eficiencia de emisión radiactiva, así como el modelo teórico para calcular las densidades de estados al interior de los PCs y el efecto de la saturación de los enlaces sueltos en la superficie de los PCs, también mostraremos las propiedades ópticas y térmicas de los PCs.


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