SINTESIS DEL PROYECTO El desarrollo de nuevos materiales para su uso en dispositivos fotovoltaicos, ha motivado la apertura de un amplio campo de investigación en compuestos semiconductores en forma de películas delgadas, materiales nanoestructurados y nanocristales embebidos en diferentes matrices aislantes y semiconductoras. En particular, el silicio polimorfo y sus diferentes aleaciones han recibido una amplia atención a nivel mundial como posibles soportes de nanopartículas cristalinas de silicio. Como parte del mejoramiento y entendimiento de las propiedades de estos materiales se hace necesaria la implementación de técnicas de impurificación que permita obtener materiales tipo n y tipo p con diferentes resistividades. También el uso de los llamados compuestos III-nitruros ha tomado un importante papel en el diseño de estructuras fotovoltaicas novedosas. Por otra parte, lo cual es esencial para el desarrollo de los prototipos a desarrollar en el presente proyecto, queremos diseñar y mandar a fabricar dos cámaras que permitan obtener un plasma homogéneo y confinado que garantice muy buena homogeneidad en las películas obtenidas. En estas dos cámaras adjuntas queremos utilizarlas para los procesos de impurificación lo cual permitirá obtener las películas de pm-Si:H tipo n+ y tipo p. Por otro lado el interés por incrementar las eficiencias en celdas solares para aplicaciones terrestres, mediante el uso de tecnologías de fabricación sencillas y económicas, representa para la comunidad de científicos y tecnólogos en fotovoltaicos un reto. Estas características pueden ser alcanzadas también si se emplean sistemas de materiales semiconductores (como los III-Nitruros) en aleaciones binarias o ternarias fabricados en la tecnología de películas muy delgadas, como los materiales absorbentes, y con características ópticas y de propiedades eléctricas adecuadas para estos dispositivos. Dentro de este contexto las aleaciones semiconductoras de GaN y Ga(In)N son sumamente interesantes. Su ancho de banda prohibida se puede cambiar desde 0.64 hasta 3.42 eV dependiendo de la cantidad de In y Ga presentes en la aleación. Estos materiales tienen una alta capacidad térmica y su sensibilidad a la radiación ionizante es baja. Utilizando los sistemas de plasma con los q1ue contamos podemos desarrollar la capacidad tecnológica para crecer capas de Gan y Ga(In)N a partir de procesos de nitruración en situ de películas muy delgadas de Ga o InGa con lo que se podrían desarrollar heteroestructuras con silicio cristalino.

Contribución del proyecto: Desde una perspectiva sustentable, como los recursos con los que se genera la energía actualmente se están agotando día a día, es necesario generarla con fuentes alternas como las energías renovables. Esto además tendría un gran impacto social y político en la generación de empleos y en el desarrollo industrial y tecnológico del país. De aquí la importancia de este tipo de proyecto que sea capaz, no solo de general nuevo conocimiento y tecnologías en este campo, sino además sea capaz de formar nuevos cuadros científicos con capacidades científicas que permitan abordar los nuevos retos que enfrenta la humanidad en la generación de nuevas fuentes de energía. Como parte del proyecto pretendemos contribuir además con: 1-Se diseñará y se construirá un sistema para la impurificación de de las películas delgadas de silicio polimorfo nanoestructurado en áreas de 4 a 9 cm2, con el cual se fabricará un sistema de confinamiento de plasma para garantizar homogeneidad de las capas crecidas único en el país. Este sistema será acoplado mediante compuertas de alto vacío al sistema que actualmente tenemos para obtener el material intrínseco. 2-Se crearán modelos físicos matemáticos novedosos para explicar el vinculo entre la fracción cristalina de las película de silicio polimorfo y sus propiedades optoelectrónicas a decir: absorción, longitud de difusión de los portadores minoritarios, propiedades pasivantes, ancho de banda prohibida, etc. 3- Se estudiará el vinculo entre fracción cristalina y grado de impurificación y como se relaciona con las propiedades optoelectrónicas de las películas. 4- Se estudiaran de manera profunda y básica los procesos y mecanismos de impurificación del silicio polimorfo nanoestructurado lo cual aún no se encuentra reportado en la literatura. 5- Se realizarán proceso de nitruración por plasma de películas muy delgadas de Ga y InGa depositadas sobre vidrio y/o silicio con el fin de obtener películas delgadas de nitruro de galio de InGaN. También se harán intentos de impurificar estas películas con silicio para hacerlas tipo n y n+ 6- Se publicarán al menos 2 artículos por años en revistas internacionales con alto factor de impacto y la presentación de al menos un trabajo en un evento internacional y otro nacional. 7- Se formarán recursos humanos altamente calificados para la investigación y el trabajo industrial. Se pretende al menos graduar a un estudiante de licenciatura, un maestro en Ciencias y un Doctor en Ciencias e Ingeniería de Materiales