Project name
INGENIERIA DE NANOMATERIALES MULTIFUNCIONALES PARA APLICACIONES EN CONTACTOS ELECTRICOS LUMINISCENTES TRANSPARENTES, CELDAS SOLARES Y SENSORES DE GASES ORGANICOS
Acronym
179-2020
Project code
179-2020
Status
Active
Start Date
20 January 2021
End Date
19 January 2024
OCDE knowledge area(s)
Recubrimiento, Películas
Keyword(s)
Investigación Científica Proyectos investigación básica y aplicada 2020 PROCIENCIA
Resume
Materiales semiconductores basados en óxidos metálicos, combinan propiedades como una alta transparencia óptica y conductividad eléctrica. Adicionalmente, sensores de acetona para el diagnóstico de diabetes, basados en estos mismos materiales, han sido desarrollados en los últimos años. Esto debido a la capacidad de detectar acetona en concentraciones del orden de 0.9ppm en el aliento humano, con una alta sensibilidad y tiempos cortos de respuesta y recuperación. Actualmente, el desempeño de estos sensores depende de la temperatura de medida (150-400°C), limitando su uso práctico en dispositivos electrónicos portátiles. En este sentido sensores a temperatura ambiente ofrecen una alternativa para este tipo de aplicaciones. Recientemente, se ha demostrado que la inclusión de algunos metales de transición y tierras raras podría mejorar su sensibilidad. Estos materiales multifuncionales exhibirían no solo una alta transparencia y conductividad, sino también luminiscencia y características magnéticas debido a su momento magnético diferente de cero, abriendo así nuevas aplicaciones. El objetivo principal de este proyecto es manipular las propiedades de películas delgadas de óxidos como ITO y AZO, entre otros, dopados con Tm/Tb, Cr/Fe, con el fin de evaluar el efecto de los dopantes en la luminiscencia, conductividad y transparencia óptica. Así como su desempeño como sensores de acetona bajo iluminación UV y bajas temperaturas de operación. Para esto se depositan las películas con un sistema de pulverización catódica de 3 magnetrones, permitiendo así hacer ingeniería a través de la manipulación de la concentración de los dopantes, temperatura del sustrato, y la activación con tratamientos térmicos después de la deposición. Las propiedades ópticas y rugosidad, serán evaluadas por el único elipsómetro espectral de ángulo variable que existe en el Perú, para temperaturas de la muestra in situ desde la temperatura ambiente hasta 400°C. Las propiedades de emisión de luz serán evaluadas por las técnicas de catodoluminiscencia y fotoluminiscencia. Las propiedades eléctricas serán evaluadas por Efecto Hall y Van Der Pauw, las propiedades magnéticas serán evaluadas por la magnetometría de muestra vibrante. El desempeño como sensores bajo excitación UV será evaluado para distintas concentraciones de acetona y temperaturas de trabajo. Al final del proyecto esperamos haber desarrollado un material multifuncional con las capacidades descritas anteriormente.
Institutional research line
Ecología de poblaciones
Geographical scope of study or application of the project
PERÚ
Sources of information: Scopus 4.03.2025 Scopus 4.03.2025