Crecimiento y caracterización mediante técnicas de microscopía, de nano-y microestructuras de SnO2 y TiO2

Abstract

En la presente tesis doctoral se exponen y discuten los principales resultados extraídos de la investigación realizada sobre muestras de SnO2 y TiO2 sinterizado, o en forma de micro- y nanoestructuras alargadas. Ambos materiales se encuentran entre los óxidos semiconductores más destacados, debido a sus interesantes propiedades físico-químicas y sus extendidas aplicaciones en dispositivos optoelectrónicos, sensores de gases o catalizadores. Las diferentes técnicas de caracterización empleadas en este trabajo permiten describir la estructura y composición de las muestras, así como analizar sus propiedades eléctricas y de luminiscencia a escala micro- y nanométrica. En primer lugar se ha realizado un completo análisis de la evolución microestructural, así como de las propiedades ópticas y electrónicas de muestras de SnO2 en función de los parámetros que definen el proceso de sinterizado, prestando especial atención al comportamiento de las fronteras de grano. Asimismo hemos analizado las propiedades y evolución morfológica de nano- y microestructuras alargadas de SnO2 y TiO2 crecidas mediante un original método de evaporación-solidificación desarrollado en presencia de un flujo continuo de gas. En este caso las estructuras crecen sobre la propia superficie de la muestra, que actúa como fuente y sustrato, sin necesidad de emplear ningún catalizador o sustrato externo. De este modo hemos conseguido crecer y caracterizar micro- y nanoestructuras de SnO2 en forma de varillas y tubos. En el caso del TiO2, además de estructuras alargadas y escalonadas, hemos crecido y caracterizado micro- y nanoestructuras dopadas con nitrógeno. Las propiedades específicas que presentan estas estructuras de dimensiones micro- y nanométricas permiten ampliar y mejorar las aplicaciones del SnO2 y el TiO2.