Propiedades ópticas de sistemas fotónicos basados en ópalos

Abstract

La tesis recoge un estudio detallado de las propiedades ópticas de cristales tridimensionales basados en estructuras opalinas. Comenzando con sistemas sencillos, se estudia el efecto del desorden en este tipo de estructuras tanto a nivel morfológico como en sus propiedades fotónicas. A continuación se comprueba la existencia de un gap fotónico completo en ópalos inversos con alto contraste de índice de refracción, para lo que se realizan medidas de reflexión a lo largo de las direcciones de alta simetría en ópalos inversos de silicio. Para demostrar el efecto de la topología del material infiltrado se recurre a ópalos compuestos e inversos de InP y GaP tanto en lámina delgada como en sedimentos opalinos, donde se lleva a cabo un estudio del crecimiento del material en el interior de los poros de la matriz y se propone un modelo teórico que explica razonadamente el comportamiento fotónico que presentan estos materiales. Por último, se hace una primera obtención de un dispositivo real, fabricando heteroestructuras complejas formadas por el apilamiento de diferentes ópalos e infiltradas con sílice mediante un método CVD novedoso. De entre todas las estructuras que se presentan cabe destacar la obtención de defectos de plano embebidos en ópalos y el estudio exaustivo de la posición de la resonancia debida a la presencia del defecto en función de su grosor.