Photonic crystals based on silica microspheres cristales fotónicos basados en microesferas de sílice

Resum

Esta tesis doctoral trata de la fabricación y caracterización de cristales fotónicos basados en micro-esferas de sílice (diámetros entre 0.2 y 1.2 micras). Los temas que la conforman son: 1,- Introducción general a los cristales fotónicos. Aquí se da una descripción general de los conceptos más importantes, los métodos experimentales y teóricos más extendidos y el estado del arte actual. 2,- Estudio del índice de refracción de micro-esferas de sílice calcinadas a diferentes temperaturas. En este tema se caracteriza el índice de refracción de las esferas de sílice que han sido tratadas a diferentes temperaturas. Esto tendrá especial importancia para entender las propiedades ópticas de ópalos artificiales tratados térmicamente. 3,- Métodos de fabricación de ópalos artificiales. Muestras con tamaño de esferas superiores a los 500 nm de diámetro han sido fabricados por dos métodos que utilizan la electroforesis y la deposición vertical. 4,- Caracterización óptica. Los métodos para el estudio óptico de las muestras son discutidos y aplicados a los diferentes tipos de muestras. 5,- Ingeniería de bandas y crecimiento de multicapas de silicio y germanio. El crecimiento controlado de materiales de alto índice de refracción permite el estudio de la evolución de las propiedades ópticas de los ópalos artificiales infiltrados. 6,- Fabricación de una estructura tipo diamante. Utilizando técnicas de fotolitografía, nanorobótica, crecimiento epitaxial y ataques selectivos, muestras tipo diamante fueron fabricadas con micro-esferas de sílice.