NUEVAS TECNOLOGÍAS BASADAS EN GRAFENO Y NANOESTRUCTURAS SEMICONDUCTORAS
En este proyecto queremos continuar nuestros estudios sobre las propiedades fundamentales de las heteroestructuras de grafeno y otros materiales 2D, así como sus aplicaciones como sensores de terahercios (THz). Las aplicaciones en seguridad, comunicaciones e imágenes biomédicas de la región de THz sirven como un importante motor para el desarrollo de nuevos dispositivos de THz. En esta línea utilizaremos tanto heteroestructuras híbridas de grafeno como otros materiales 2D así como heteroestructuras semiconductorascomparando las diversas tecnologías y sus prestaciones. En los últimos años nuestro grupo ha instalado una serie de laboratorios (Sala Blanca de Nanotecnología, Laboratorio de Terahercios, Sistema de Microscopía Raman, etc) que unidos a nuestros laboratorios anteriores nos permiten poder abordar un proyecto como el presente que abarcar desde la simulación y el diseño del dispositivo, su fabricación y procesado así como una completa caracterización. También abordaremos la utilización de heteroestructuras de grafeno y otros materiales 2D para la fabricación de sensores de gases ultrasensibles. La participación de la empresa Avatec, nos ayudará a comparar las prestaciones de nuestros sensores con las tecnologías convencionales y en condiciones industriales. Para ciertas aplicaciones la obtención a gran escala de grafeno mediante métodos químicos puede ser la más adecuada tanto por las propiedades químicas del material como por la norme reducción del coste de producción. Nuestro grupo también es capaz de fabricar grafeno y óxido de grafeno mediante diversos métodos químicos. Con este tipo de grafeno abordaremos la preparación de materiales híbridos para la captura de CO2 en colaboración con la empresa Salmantina Secyt Engineering con experiencia en la captura de CO2, así como en la preparación de membranas de filtración de agua. La capacidad de filtración y el poder bactericida de los diferentes materiales serán evaluados en colaboración con la empresa noruega ECOFILTERs. En la fabricación de estos dispositivos contaremos entre otros con nanofibras de Carbono de la empresa, Advanced Carbon Materials del Grupo Antolín Ingeniería (Burgos) con el que se mantiene una estrecha colaboración durante los 5 últimos años.
We aim to continue in this project our research on graphene heterostructures and related 2D materials, graphene oxide and semiconductor heterostructures. We will pay particular attention to Terahertz (THz) sensors based on graphene and semiconductor heterostructures comparing its performances and the advantages of both technologies. During the last years our group set up several new laboratories (Nanotechnology clean room, THz Lab, Micro-Raman spectrometry, etc) that reinforced our previous tools in nanotechnologies allowing us to face this proposal with all steps from device simulation and design to fabrication, processing, characterization and final encapsulation to be used in real conditions. We will also consider the use of graphene for ultra-sensitivity gas sensors with the collaboration of AVATEC a company expert on toxic gas sensing, who will help us to check our sensor prototype with state-of-the art technologies in industrial environments. The chemical route to produce graphene oxide could be extremely useful for applications where low cost large mass graphene production is mandatory. We will consider in this project two applications with graphene oxide hybrid materials for CO2absorption in cooperation with Secyt Engineering and for water filtering membranes with two companies ECOFILTERS (Norway) and ACM-Grupo Antolín Ingeniería (Burgos, Spain).
Artículos Publicados:
1. Autores: J. A. Delgado Notario, E. Javadi, J. Calvo-Gallego, E. Diez, J. E. Velázquez, and Y. M. Meziani
Título del artículo: Sub-Micron Gate Length Field Effect Transistors as Broad Band Detectors of Terahertz Radiation
Nombre de la Revista: International Journal of High Speed Electronics and Systems Vol. 25, Nos. 3 & 4 (2016)
http://lbt.usal.es/wp-content/uploads/2016/12/1640020-S0129156416400206.pdf
2. Autores: David López-Díaz, Marta López Holgado, José L. García-Fierro, and M. Mercedes Velázquez
Título del Artículo: Evolution of the Raman Spectrum with the Chemical Composition of Graphene Oxide
Nombre de la Revista: The Journal of Physical Chemistry C Article ASAP DOI: 10.1021/acs.jpcc.7b06236 (2016).