Introducción sobre los semicondutores
Algunas técnicas de crecimiento para formar un compuesto semiconductor
Teoría sobre la física del estado solido
Estructuras Cristalinas
Fenómeno de difracción
Y de lo más importante:
Como preparar una muestra de un compuesto semiconductor
Toda esta información es sumamente importante para el estudio de estos materiales, porque si no sabemos ¿qué es un semiconductor?, entonces cómo aprenderemos a crear un material.
La física de los materiales es una rama muy experimental, pero lo más importante es tener buena base en la teoría, ya que sin conocimientos previos seria imposible entrar de lleno a la parte experimental.
En mi opinión personal creo que toda carrera científica parte de esto, es algo lógico no?, englobando todas las ramas de la ciencia, ya sea la química, matemática, ingeniería, medicina y otras más.
Ahora bién, luego de crear un compuesto semiconductor mediante una técnica de síntesis y luego de su posterior crecimiento finalmente obtenemos un lingote (pequeña piedra).
El siguiente paso es realizar estudios de sus propiedades físicas, en mi caso los dividiré a través de varias publicaciones. Para comenzar en primer lugar explicaré ¿cómo se debe caracterizar estructuralmente un compuesto semiconductor?. Dicha explicación será escrita a través de experiencias propias como investigador en esta área.
Estas técnicas de caracterización son extremadamente importantes porque allí estudiaremos físicamente las diferentes propiedades de estos compuestos, luego tendremos la información adecuada y la analizaremos para que puede servir, es decir, qué aplicación pueden tener en el presente y en el futuro.
A continuación daré un breve resumen de algunas de las técnicas para caracterizar estructuralmente un compuesto semiconductor, que se utiliza en el Laboratorio de Estructura e Ingeniería de Materiales Nanoestructurados, y luego realizar un análisis cualitativo de dicho.
compuesto.
Caracterización estructural mediante el método de difracción de rayos X empelando la técnica en polvo
Difractómetro marca Bruker, D8 Focus
Para este estudio se utilizará un Difractómetro marca Bruker, D8 Focus, el cual dispone de un goniómetro que tiene colocado a un lado un tubo de rayos X, que hace incidir un haz sobre el centro de la muestra, que luego se difracta para ser captado por un detector lineal marca Lynxeye, siendo el ángulo de incidencia igual al ángulo reflejado. La cabeza del goniómetro se mueve circularmente en un ángulo 2θ, así que el equipo hace un registro de intensidades en función del ángulo (10)
Descripción del equipo: 1.- Tubo de rayos X. 2.- Detector. 3.- Portamuestra.
Este equipo de difracción de rayos X, se caracteriza por una gran exactitud y versatilidad de uso. El mismo está dotado de una fuente rayos X con ánodo de cobre, de alta estabilidad.
Para el análisis de los patrones de difracción del compuesto semiconductor, se utilizaran los programas computacionales SEARCH MACHT, DICVOL-2004 y NBS. El primero para visualizar el patrón de difracción de la muestra y así poder definir cada pico y fase, el segundo determinar su sistema cristalino, y el ultimo servirá para calcular los parámetros de la celda, volumen y figura de merito, que se refiere a la calidad del indexado.
Dicho esto a continuación la metodología para la caracterización estructural de un compuesto semiconductor:
En primer lugar se debe tener la muestra del compuesto semiconductor que se desea caracterizar, esto se hace a través de diferentes técnicas de crecimiento como mencione anteriormente.
El segundo paso es tomar una pequeña porción de esta muestra, se toma aproximadamente un gramo de la misma y se procede a triturarla hasta convertirla en polvo, posteriormente es depositada sobre un portamuestra de manera horizontal, finalmente la muestra convertida en polvo es montada sobre el goniómetro del difractómetro para hacerle incidir la radiación X y que se produzca el fenómeno de difracción que expliqué en el post anterior.
Luego la data Drx es tomada mediante un difractómetro modelo D8 Focus, marca Bruker.
Cada muestra policristalina que se mide por medio del difractómetro se obtiene un difractógrama, que viene siendo como la huella dactilar del material importante para conocer la composición de sus fases, luego de esto se procederá a realizar un análisis cualitativo a través de un programa de búsqueda, donde comparamos fases que se encuentran compiladas en una base de datos de difracción. En mi caso uso el Search-Match.
Pero ustedes se preguntarán: ¿Qué es un difractógrama?
Un difractógrama o patrón de difracción es la representación por medio de una grafica que muestra datos como la intensidad y 2-theta. Esta información es importante para conocer la ubicación de cada pico o fase de un compuesto o materia, a tarves de los difractógrama se puede obtener información valiosa relacionada con composición química de un material, obviamente este tipo de estudio no se puede realizar por medio de este equipo, pero en general también se obtiene un patrón de difracción para poder saber que concentración de elementos existe en la muestra. De igual forma se puede extraer información de los planos cristalográficos (indices de Miller) y cuales son los que se difractan, de igual manera nos dice la cantidad y tipo de átomos que se encuentran en la muestra, a mayor concentración atómica mayor sera la intensidad que se muestra en el patrón.
Otro punto importante que se debe tomar en cuenta es que se debe contar con la cantidad de muestra en polvo necesaria para poder llenar el puerto de llenado frontal, ya que si no se cuenta con la cantidad necesaria se pueden presentar errores al momento de la medida y da como resultado un difractógrama con información incorrecta, que al momento de realizar el análisis cualitativo podríamos presentar problemas serios. Tener mucho cuidado al momento del montaje de la muestra para evitar orientaciones inadecuadas que traen problema al momento de identificar la estructura del material, es importante que la muestran sean totalmente homogéneas para que cada pico de difracción sea definido correctamente.
Más adelante explicaré en detalle como realizar un analisis cualitativo a un compuesto semiconductor.
Reflexión:
No soy un experto en lo que respecta a los semiconductores, en comparación con mi compañero 
Me desvié un poco no? :D es que amigos de esto se trata steemit, ser interactivo, escribir todo lo que se nos venga a la mente, obviamente sin dejar atrás el lado técnico ya que escribir sobre ciencia implica mucho fundamento, disciplina y seriedad.
Steemit es un blog, donde ustedes pueden compartir todas sus experiencias, escribir sobre ciencia no significa que estemos redactando un libro, una tesis, un informe, si no más bién se trata de compartir sus experiencias empleando un lenguaje natural que todos podamos entender y eso es lo que cada día intento hacer en esta plataforma, no me considero como un ejemplo a seguir, pero si trato de hacer las cosas de manera correcta, porque siendo la guía de este proyecto significa tener sobre mi espalda mucha responsabilidad.
Entiendo que no es fácil publicar sobre ciencia, pero con un pequeño esfuerzo podemos hacerlo, pero recuerden steemit no es un libro es una plataforma donde nuestra misión es ser blogger, y cuando me refiero a eso es que no necesitan ningún tipo de programa, códigos que te limiten publicar, deben imaginarse un blog como si ustedes tengan posesión de una pequeña libreta o diario donde ustedes plasman sus vivencias, ideas, lagunas mentales, en si lo que sea!.
Y con esto me refiero porque muchos que intentan publicar ciencia, tratán de hacerlo como si esto fuese un libro y las palabras usadas son demasiado complicados para llegar a una audiencia considerable, y recuerden steemit es una comunidad la interacción es parte fundamental para el crecimiento de la pagina.
Dicho todo esto me despido hasta una próxima publicación! les deseo los mayores de los éxitos a todos...
Carlos Pagnini
Referencias
Heredia, K. (2014). Caracterización estructural, óptica y eléctrica del semiconductor AgIn5Te8 para ser utilizado como material absorbente en prototipos de células solares. Tesis presentada en opción al título académico de maestría en Ciencia y Tecnología de los Materiales. Cabimas. Universidad de La Habana, Instituto de Ciencia y Tecnología de La Habana, páginas 39 y 40.
Henry, Lipson y Wooster, Interpretación de fotografías de difracción de rayos X (Longmans Canada Ltd, Ontario, 1960)
CRYSTALLOGRAPHICA Search-Match. Versión 2, 0, 3, 1. Copyright (1986-1999) Oxford Cryosystems.
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