Browsing by Author "Hevia, Samuel"

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    Caracterización eléctrica de juntura de arreglos nanotubos de carbono de baja cristalinidad con silicio dopado tipo N
    (2022) Cerda Villaseca, Daniel Andrés; Hevia, Samuel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Física
    En este trabajo se estudian las propiedades de transporte eléctrico de un set de 3 dispositivos basados en arreglos altamente ordenados de nanotubos de carbono de baja cristalinidad (LC-CNTs) crecidos directamente sobre un sustrato de silicio dopado tipo N, mediante la utilización de alúmina nanoporosa como molde. Los nanotubos de carbono (CNTs) fueron sintetizados mediante depósito químico en fase vapor (CVD) dentro de los poros de las membranas de alúmina. Estas membranas, que cumplen el rol de molde y de otorgar estabilidad al sistema se fabricaron mediante la anodización controlada de una película de aluminio depositada directamente sobre el sustrato de Si. Dado que este método de fabricación permite un alto grado de control en las dimensiones de los LC-CNTs (largo, diámetro externo y espesor de pared), se definió realizar un estudio en función del espesor de pared del nanotubo, ya que es en esta variable en la que el transporte eléctronico presenta una fuerte dependencia. Se fabricaron tres dispositivos conteniendo LC-CNTs con espesores de pared promedio de 0.4, 0.7 y 1.1 nm. Para llevar a cabo el estudio, se depositó un contacto de oro en la parte superior de los LC-CNTs, con la finalidad de tener un contacto eléctrico apropiado. Luego, se midió la curva de corriente eléctrica en función del voltaje aplicado a diferentes temperaturas, en el rango de 20 a 300 K y en condiciones de alto vacío y oscuridad. De acuerdo a lo observado en las mediciones, los dispositivos mostraron un comportamiento tipo rectificador, lo cual se atribuye principalmente a la existencia de una juntura tipo Schottky entre los LC-CNTs y el silicio. Los LC-CNTs no han sido estudiados exhaustivamente, a diferencia de los CNTs de pared simple o múltiple, por lo que uno de los objetivos de este trabajo es estudiar el comportamiento eléctrico de los LC-CNTs en este tipo de junturas. Una juntura tipo Schottky es un caso particular de una juntura entre un metal y un semiconductor, en la cual la corriente a través de esta es modelada usualmente mediante el modelo de emisión termoiónica, pero también se deben tener en cuenta el modelo de recombinación en la región espacial de carga y el mecanismo de tunneling. En este trabajo se utilizó el modelo de emisión termoiónica y adicionalmente se llevo a cabo un modelo circuital para ajustar teóricamente los datos experimentales. Si bien se observó un comportamiento rectificador en las mediciones, este no era puro, ya que para los regímenes de polarización directa e inversa el comportamiento de la curva de corriente versus voltaje era lineal. En base a esto, se requería parámetros adicionales al modelo que se justifican con el modelo circuital utilizado. Una vez agregados dichos parámetros, los resultados obtenidos reflejaron que los tres dispositivos ajustan al modelo de emisión termoiónica en un rango determinado de temperatura. Los parámetros del modelo permitieron estudiar los dispositivos en un amplio rango de temperatura y permitieron obtener información sustancial de los LC-CNTs. Al saber de un trabajo previo que el contacto entre el oro y los LC-CNTs es óhmico, se logró determinar que adicionalmente el contacto entre el silicio y los LC-CNTs también lo es. Adicionalmente se logró estudiar la conductividad de los LC-CNTs en función de la temperatura, en donde el dispositivo con menor espesor de pared ajustó con el transporte eléctrico por Hopping de rango variable, mientras que los de mayor espesor de pared no. Debido a lo anterior y tomando en cuenta un trabajo previo realizado en el laboratorio, se propuso la existencia de un mecanismo en paralelo que justificara el transporte eléctrico de los dispositivos de mayor espesor de pared. Dicho mecanismo estuvo dado por la teoría de Bloch-Grüneisen, en donde se logró determinar que el transporte eléctrico de dichos dispositivos posee una contribución metálica. Finalmente, al analizar los parámetros del modelo se concluyó que a medida que baja la temperatura, el modelo de emisión termoiónica tiende a desaparecer, es decir, que ya no ajusta correctamente a las mediciones. En particular se observa que el voltaje de barrera presente en la juntura entre los LC-CNTs y el silicio disminuye con la temperatura. Entonces, dado que el transporte de electrones mediante emisión termoiónica es un proceso de activación térmica, los electrones a baja temperatura sólo pueden superar barreras energéticas de menor valor. Esto, a través de tunneling o recombinación, ya que la energía que poseen los electrones no les permite estar en la banda de conducción que es donde se lleva a cabo la emisión termoiónica.
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    Comparative analysis between nanorods and nanowires by using depolarized and diffuse light
    (2021) Valente, P.; Seré, A.; Pereyra, C. J.; Campo, L.; Spera, E.; Castillo Rodríguez, Judith; Hevia, Samuel; del Río, R.; Ramírez, D.; Riveros, G.; Álvarez, K.; González, B.; Marotti, R. E.; Dalchiele, E. A.
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    Construcción de dispositivos basados en nanotubos de carbono, semiconductores y perovskitas, evaluación de su aplicación en conversión de energía
    (2020) Fernández Izquierdo, Leunam; Río Quero, Rodrigo del; Hevia, Samuel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Química
    La captura eficiente de energía solar, para generar dihidrógeno a partir de la fotoelectrólisis del agua o generar corriente empleando celdas solares sigue siendo uno de los mayores desafíos a los que se enfrenta la ciencia hoy en día. Los compuestos fotoactivos actualmente disponibles para ser empleados en la fotólisis y en las celdas solares tienen una baja eficiencia debido principalmente a que utilizan apenas al 4% de la energía solar total incidente en la superficie terrestre. Lo que podría aumentar mediante dispositivos que sean capaces de tener la menor cantidad de perdidas por conducción eléctrica. El objetivo de tesis fue la fabricación de dispositivos nanoestructurados empleando nanotubos de carbono, semiconductores y perovskitas, con buenas propiedades fotoelectrocatalíticas y/o fotovoltaicas. Para fabricar los dispositivos propuestos con propiedades fotoelectrocatalíticas se utilizaron capas delgadas de óxido de aluminio anodizado como plantilla, las cuales permitieron fabricar arreglos ordenados de nanotubos de carbono decorados con hematita y/o dióxido de titanio. Para los dispositivos con propiedades fotovoltaicas se utilizó las junturas p-n para obtener diodos empleando como semiconductor tipo n el óxido de galio y como semiconductor tipo p la perovskita inorgánica de cesio, plomo y bromo. Para caracterizar adecuadamente los materiales involucrados en los dispositivos se utilizaron difracción de Rayos-X, espectroscopia Raman, microscopía electrónica de barrido, microscopía electrónica de transmisión, etc. La evaluación de las propiedades fotoelectrocatalíticas y fotovoltaicas de los dispositivos se realizó en base a medidas de densidad de corriente en función del voltaje.
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    Edge states of moire structures in graphite
    (2015) Suarez Morell, E.; Hevia, Samuel
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    Effects of strontium/lanthanum co-doping on the dielectric properties of CaCu3Ti4O12 prepared by reactive sintering
    (2018) Espinoza González, Rodrigo; Hevia, Samuel; Adrián Formas, Alvaro Rodrigo
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    Energy calibration of a Rowland circle spectrometer for inverse photoemission
    (2019) Esparza, Rolando; Hevia, Samuel; Veyan, Jean Francois; Figueroa, Claudio; Bartynski, Roberto; Del Campo, Valeria; Henríquez, Ricardo; Haberle, Patricio
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    Enhanced dielectric properties of PVDF/CaCu3Ti4O12:Ag composite films
    (2017) Ghosh, B.; Calderón, R.; Espinoza, R.; Hevia, Samuel
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    Enhanced photoconversion efficiency of hybrid TiO2/nox-MWCNT/Si photoanode for water splitting in neutral medium
    (2021) Olivares, F.; Segura del Río, R.; Reyes, J.; Peón, F.; Henríquez, R.; Hevia, Samuel; Durán Lagos, Boris Guido; Villalonga, R.
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    Exponential behavior of the Ohmic transport in organic films
    (2011) Colesniuc, C.; Hevia, Samuel
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    Gold nanoparticles grown inside carbon nanotubes: synthesis and electrical transport measurements
    (2014) Segura Segura, Rodrigo; Adrián Formas, Alvaro Rodrigo; Álvarez Vega, Pedro Felipe.; Hevia, Samuel
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    Growth of Carbon Nanostructures Using a Pd-Based Catalyst
    (2011) Segura Segura, Rodrigo; Hevia, Samuel
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    Implementación de un evaporador E-beam y su posterior uso en incorporación de nanopartículas de oro sobre fotocatalizadores de hematita.
    (2019) Álvarez Vega, Pedro Felipe; Hevia, Samuel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de Física
    Uno de los candidatos a ser fuente de energía limpia, renovable y abundante es el hidrógeno producido por iluminación (Fotolisis). Este proceso consiste en un electrodo (fotocatalizador) que es capaz de absorber fotones y usar esa energía en separar la molécula de agua, que con ayuda de un electrodo auxiliar (contraelectrodo) se obtiene hidrógeno y oxígeno en estado gaseoso. En este trabajo se fabricaron mediante evaporación química de vapor (CVD) una serie de fotocatalizadores de hematita (F2O3) sobre vidrio con oxido de estaño dopado con flúor (FTO), con el fin de mejorar sus propiedades se le agregaron en la superficie nanopartículas de oro mediante evaporación de haz de electrones (0.2nm a 20.0nm de espesor depositado de oro), además se utilizó distintas técnicas de caracterización, como: microscopía electrónica de barrido (SEM) donde se pudo ver las nanopartículas de oro donde los tamaños van de los 5nm a 120nm según el espesor del depósito; espectroscopía UV-VIS, que permitió comparar como aumentan las absorbancias de las muestras con modificación respecto a su equivalente de control, las muestras con partículas tienen una mayor absorbancia; eficiencia fotocatalítica donde se los resultados indicaron valores del 1.5% donde además se comprobó que tiene un mejor comportamiento a baja irradiancia (4% de AMG 1.5); eficiencia de conversión de fotón a electrón (IPCE) lo cual se obtuvo que al agregar nanopartículas de oro agregó una mejora importante para longitudes de onda cercanas a 350nm y 620nm. Además, en este trabajo se detalló como se implementó un evaporador e-beam y equipamiento para realizar mediciones IPCE en los fotocatalizadores.
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    Nanometric thin films of non-doped diamond-like carbon grown on n-type (P-doped) silicon substrates as electrochemical electrodes
    (2018) Hevia, Samuel; Bejide, M.; Durán Lagos, Boris Guido; Rosenkranz, Andreas; Ruiz, H.M.; Favre Domínguez, Mario; Río Quero, Rodrigo del
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    Nanostructured substrate effects on diamond-like Carbon films properties grown by pulsed laser deposition
    (2017) Hevia, Samuel; Guzman, F.; Munoz, I.; Munoz, G.; Caballero, S.; Ruiz, H.; Favre Domínguez, Mario
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    Las nuevas fronteras de la física de la materia condensada
    (2013) Schuller, Jon A.; Hevia, Samuel; Schuller, Ivan K.
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    Pulsed laser deposition of carbon films in low pressure neutral gas background
    (2012) Guzmán Olivos, Fernando Alfredo; Ruiz Araya, Hugo Marcelo; Favre Domínguez, Mario; Hevia, Samuel; Bhuyan, Heman; Chuaqui, Hernán; Wyndham, Edmund; Flores, Marcos
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    Pulsed laser deposition of carbon nanodot arrays using porous alumina membranes as a mask
    (2014) Hevia, Samuel; Homm, P.; Guzmán, F.; Ruiz, H.; Muñoz, G.; Caballero Bendixsen, Luis Sebastián|Favre Domínguez, Mario; Flores, M.