Después de varios años de investigación, recientemente hemos encontrado que el ataque electroquímico de sustratos de silicio cristalino (c-Si) de baja resistividad eléctrica en una solución de ácido fluorhídrico asistida con óxidos metálicos permite producir multicapas fotónicas luminiscentes de silicio poroso (SP). Estas estructuras constan de capas alternadas de diferente porosidad y emisión en el visible. Hay varios grupos en la comunidad científica que producen estructuras fotónicas de SP de calidad y es reconocida la dificultad de hacer luminiscentes estas capas [1-3]. A nuestro saber, a la fecha somos el único grupo que ha logrado hacer las multicapas fotónicas activas de SP [4-6]._x000D_ _x000D_ La importancia del desarrollo de multicapas fotónicas activas radica en las posibles aplicaciones como en el estudio básico de efectos optoelectrónicos [7-10]. El SP es potencialmente adecuado para estas aplicaciones debido a su luminiscencia y que con él se pueden construir cristales fotónicos. Por ejemplo, dada la distribución estructural desordenada del SP, este tiene grandes posibilidades de emplearse para estudiar la física del láser aleatorio dentro de una estructura fotónica. También en principio se podrían estudiar excitaciones como polaritones en microcavidades activas. Los polaritones son bosones que se forman por el acoplamiento de excitones (electrón con un hueco) con fotones. Cuando estos se confinan en una microcavidad tienen el tiempo suficiente para ser reabsorbidos y reemitidos varias veces antes de escapar de la estructura dando lugar a efecto láser a bajos umbrales de excitación._x000D_ _x000D_ _x000D_ La dificultad de hacer multicapas fotónicas luminiscentes surge del proceso electroquímico empleado para hacer el SP. El SP se produce por el ataque electroquímico de silicio cristalino en una solución acuosa de HF. Dependiendo de diversos parámetro electroquímicos, particularmente de la resistividad eléctrica del sustrato, con SP se pueden hacer multicapas fotónicas (pasivas) ó luminiscente, pero es difícil conjuntar ambas características en un mismo sustrato. Nosotros hemos encontrado que la adición de catalizadores al electrolito favorece producción de multicapas fotónicas activas. El problema es que a la fecha solo podemos producir secuencias de capas alternadas de diferente porosidad e índice de refracción, mientras que se requiere en la mayoría de las aplicaciones posicionar capas activas dentro de la estructura fotónica (pasiva) [7-10]. Además se deben resolver algunos aspectos de la fabricación, por ejemplo el hecho de que al reducir el espesor del esqueleto para convertirlas en luminiscentes se disminuye el contraste de índices de refracción entre capas y que la intensidad de la emisión es relativamente baja. Controlar el proceso electroquímico nos daría la posibilidad de posicionar las capas activas dentro de la estructura fotónica para sintonizar la luminiscencia con las bandas fotónicas de estructuras tipo microcavidades e incrementar la eficiencia de la emisión. Como resultado de este estudio se esperaría contar un proceso económico para producir sistemas fotónicos activos para el estudio de por ejemplo de diodos emisores de luz, láseres aleatorios, polaritones, plasmones, estados ópticos Tamm, etc._x000D_ _x000D_

La importancia del desarrollo de multicapas fotónicas activas radica en las posibles aplicaciones como en el estudio básico de efectos optoelectrónicos. Tradicionalmente, las estructuras fotónicas activas reportadas en la literatura y empleadas en la industria optoelectrónica se producen con semiconductores de brecha electrónica directa como CdTe, GaAs, AlAs, InGaAs, que sin lugar a duda han resultados muy eficientes debido a la alta emisión que presentan en el visible y al control preciso de la estructura mediante técnicas de crecimiento epitaxial, sin embargo resulta muy costosa la producción. El silicio poroso tiene ciertas ventajas sobre los semiconductores de brecha energética directa como la abundancia de silicio en el planeta, el bajo costo de producción y un contraste de índices de refracción mayor en estructuras de multicapas, aunque una menor eficiencia en la emisión. Este proyecto que propone la fabricación de estructuras de multicapas fotónicas activas de silicio poroso podría contribuir a incrementar la eficiencia de la emisión mediante la manipulación de los modos ópticos con la estructura fotónica. De este modo, podría ser la entrada para investigar efectos de frontera como láseres aleatorios y polaritones en estructuras de alta calidad fotónica a un costo bajo._x000D_