Síntesis mediante plasma CVD de nuevos materiales orgánicos nanoestructurados integrado en dispositivos planares para aplicaciones como sensores fotónicos y de marcaje de seguridad NANOPLASMA

En NANOPLASMA se propone el desarrollo de nuevas técnicas basadas en plasmas para la síntesis y procesado de nuevos materiales funcionales orgánicos. La tecnología de plasma para síntesis de materiales actualmente en uso, como el CVD activado por plasma (PECVD) o los procesos de polimerización por plasma, implica siempre la fragmentación completa de un precursor volátil. En contraste NANOPLASMA persigue la síntesis de una nueva familia de materiales luminiscentes en forma de película delgada o nanocables 1D soportados, mediante el control químico y del proceso de fragmentación en la zona remota de una descarga de plasma. La investigación se centrará en la síntesis de matrices orgánicas con microestructura nanométrica controlada que incorporan moléculas orgánicas luminiscentes (por ejemplo perilenos, rodaminas, ftalocianinas y porfirinas) y nanocables orgánicos 1D a partir del mismo tipo de moléculas. El proyecto también contempla el desarrollo de metodologías basadas en procesos de etching por plasma y ablación láser, para la fabricación de patrones litográficos 2D a partir de las láminas delgadas y las nanoestructuras soportadas. La investigación se contempla con estudios básicos encaminados al desarrollo de procesos de “patterning químico” basados en procesos de funcionalización superficial mediante plasmas y de derivatización química de monocapas autoensambladas. Tanto la metodología sintética mediante plasmas remotos como los procesos de microstructuración son totalmente compatibles con la tecnología optoelectrónica actual y la tecnología microelectrónica. Ambos procesos, por tanto, pueden llevarse a cabo a escala de oblea de silicio (wafer scale) y escalarse a procesos de fabricación industrial efectivos. Estos materiales y procesos se emplearán en la fabricación de dos tipos de dispositivos a escala de prototipo como son: los sensores de gases fotónicos y las microestructuras luminiscentes para aplicaciones de marcado inteligente. Los sensores de gases consistirán en una lámina o estructura luminiscente integrada en un cristal fotónico 1D diseñados de acuerdo a las propiedades ópticas y la longitud de onda de la emisión luminiscente de la capa sensora correspondiente. Los dispositivos de marcado inteligente consistirán en patrones litográficos complejos construidos a partir de láminas o multicapas luminiscentes con funcionalidades específicas e, incluso, respuesta ambiental o sensora no desarrollada por ninguna otra tecnología hasta la fecha.

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