Nuestra unidad produce películas mediante las técnicas de deposición láser pulsada (PLD) y MOCVD, y trabaja en estrecha colaboración con numerosos grupos de investigación de ICN2, así como con equipos externos. Un sistema PLD de doble láser desarrollado recientemente permite la co-ablación de dos blancos para la deposición de películas con gradiente de composición, así como de nuevos materiales de composición mixta. Nuestra unidad lleva a cabo la caracterización estructural avanzada de películas delgadas, principalmente mediante difracción de rayos X (XRD), además de trabajar en el desarrollo de métodos avanzados para la caracterización por XRD de películas delgadas epitaxiales. Estos métodos incluyen la difracción en el plano, el análisis GIXRD y el mapeo del espacio recíproco en 3D. Esta investigación de la microestructura se complementa con la caracterización por HRTEM.
Nos interesan especialmente los fenómenos de superficie e interfaciales, como la cinética de intercambio de oxígeno. Con este propósito, hemos desarrollado una técnica de XRD resuelta en el tiempo que monitoriza la sutil expansión química producida en películas delgadas de óxidos de metales de transición al modificar su estequiometría de oxígeno. Nuestro objetivo es realizar la caracterización in-situ e in-operando mediante XRD en diferentes dispositivos electroquímicos de estado sólido. Estos estudios se han extendido también a estudios estructurales in-situ de materiales ferroeléctricos y de conmutación resistiva, así como de materiales fotoestrictivos.
Asimismo, hemos continuado trabajando en el desarrollo de un proceso MOCVD de películas delgadas para el crecimiento de dicalcogenuros de metales de transición ultradelgados de alta calidad, comenzando por el MoS2, en colaboración con el grupo de ICN2 liderado por el Prof. José A. Garrido.
El año pasado, iniciamos una colaboración con el grupo del Prof. Gustau Catalan en la fabricación de membranas libres de monocristal de óxidos de perovskita mediante el uso de capas epitaxiales sacrificiales solubles en agua, con el objetivo de implementar óxidos funcionales en una nueva generación de dispositivos electrónicos. En la actualidad, trabajamos en la fabricación de membranas libres de diferentes materiales de óxidos ferroicos para analizar las características intrínsecas de películas ultradelgadas sin tensión residual.
- Deposición láser pulsada de láminas delgadas epitaxiales y caracterización de diferentes materiales (principalmente óxidos), con atención a los mecanismos de tensión y relajación, y a las propiedades microestructurales y funcionales de láminas ultradelgadas (transiciones metal-aislante, ferroeléctricas, ferromagnéticas, conductoras iónicas de óxido, termoeléctricas, conductoras transparentes, conmutación resistiva, etc.)
- Crecimiento por MOCVD de capas 2D de dicalcogenuros de metales de transición
- Caracterización estructural mediante RHEED y XRD avanzada, y propiedades de transporte electrónico a alta temperatura
- Aspectos fundamentales de los fenómenos interfaciales en materiales de óxidos en capas y multicapas para su uso como componentes en pilas de combustible de óxido sólido (SOFCs) iónicas y protónicas, así como en dispositivos de conmutación resistiva
- Caracterización estructural precisa de láminas delgadas epitaxiales mediante técnicas avanzadas de difracción de rayos X (mapeo del espacio recíproco en condiciones no ambientales y bajo estímulos externos: cambio de gas, tensión eléctrica, iluminación)
Fondos
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