Browsing by Author "Bravo Larrea, Javier"

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    Desarrollo de nuevos procesos de fabricación de nanoestructuras para aplicaciones ópticas avanzadas basados en litografía por interferencia láser
    (2015) Cornago Santos, Ignacio; Bravo Larrea, Javier; Rodríguez Trías, Rafael; Ingeniería Mecánica, Energética y de Materiales; Mekanika, Energetika eta Materialen Ingeniaritza; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua: 264/01/08; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua: IIQ11902.RA1; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua: IIM13156.RI1; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua: IIQ14076.RI1; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua: IIQ14598.RI1; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua: 485/2010
    En esta tesis doctoral se presentan varios procesos de fabricación de nanoestructuras periódicas mediante litografía por interferencia láser, desarrollados para diferentes aplicaciones. En la primera parte se muestra el estudio y la optimización de los procesos de preparación de muestra, formación de patrón y transferencia. Las principales aplicaciones para las que se han desarrollado estos procesos se recogen en la segunda parte, y pueden englobarse en dos grandes grupos: superficies nanoestructuradas anti-reflectantes y nanoestructuras utilizadas como biosensores. Para superficies anti-reflectantes, se presentan varios procesos de fabricación de nanoconos de sílice y de silicio. Entre otros resultados se ha fabricado una oblea de sílice con nanoconos de relación de aspecto 3 en ambas caras que presenta una transmitancia superior al 99% entre 400 nm y 500 nm de longitud de onda en incidencia normal. Por otro lado, con el objetivo de minimizar la reflexión en células solares para mejorar su eficiencia, se presenta también un novedoso proceso de fabricación de nanoestructuras sobre los sustratos no pulidos utilizados comúnmente en la industria fotovoltaica, que tienen una rugosidad RMS de 750 nm. Se ha nanoestructurado uno de estos sustratos con pilares de 300 nm de diámetro, 220 nm de altura y 375 nm de periodo, en un área de 8 cm x 8 cm con un total nanoestructurado del 75%. Además, se ha integrado en una célula solar mostrando una reflectancia inferior al 10% en incidencia normal en el rango de 500 nm a 1.000 nm de longitud de onda, y una eficiencia del 15,56%. En cuanto a la fabricación de superficies nanoestructuradas para biosensores, se han fabricado nanoestructuras para dos tipos: biosensores basados en el fenómeno de la resonancia del plasmón superficial localizado (LSPR), y biosensores basados en nanopilares resonantes (RNP). En el primer caso, se presentan procesos de fabricación de varios tipos de nanoestructuras periódicas de oro sobre vidrio: patrones de líneas, pilares y agujeros. Algunas de las nanoestructuras fabricadas se han utilizado como transductor de un biosensor LSPR, obteniendo unos límites de detección de proteínas en concentraciones en torno a 6·10-9 moles/litro. Por último, se presenta el desarrollo de un proceso de fabricación de RNP compuestos por una multi-capa de SiO2 y Si3N4. Se han fabricado varios chips con RNP de diferentes dimensiones, y se han utilizado como transductores de sensores de cambios de índice de refracción como prueba de concepto, mostrando una sensibilidad alta en comparación con los valores de sensibilidad publicados recientemente.
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    Design and fabrication of nanostructures for enhaced light absorption in silicon
    (2015) Domínguez Fernández, Sagrario; Pérez Conde, Jesús; Bravo Larrea, Javier; Química Aplicada; Kimika Aplikatua; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua: IIM13156.RA1; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua: IIQ14598.RI1; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua: IIB0671109.RS1
    Nanostructures are being widely studied in the scientific community for many different applications because they present novel properties different from those observed in matter at the macroscale. For example, electromagnetic waves interact in an unusual way with periodic nanostructures with sizes in the order of magnitude of the wavelength. Structures with periods in the nanoscale can indeed manage light in the ultraviolet, visible and near infrared regions of the electromagnetic spectrum. In this work, we use periodic nanostructures to control the optical properties of Si, since it is one of the most common elements in the world and also one of the most used materials in the industry. We focus on the light reflection at Si surface, which is an important limitation in optoelectronic devices nowadays. This thesis is organized in two different parts. First, we present the optimization and fabrication of periodic nanostructures to maximize light absorption in photovoltaic cells. We have fabricated periodic structures on both polished and unpolished Si substrates, which have been successfully integrated in solar cells following standard industrial processes. In the second part, we explain the fabrication and optical characterization of ultrahigh aspect ratio nanocones for more broadband applications.
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    Nanoestructuración de superficies para optimizar la deposición de materiales por láser
    (2019) Clemente Jiménez, Javier; Bravo Larrea, Javier; Pintor Borobia, Jesús María; Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación; Telekomunikazio eta Industria Ingeniarien Goi Mailako Eskola Teknikoa
    En este Trabajo final de Grado se presenta un método de optimización del proceso de deposición de material por LIFT, gracias a un descenso de la reflectancia debido a la nanoestructuración de la interfaz vidrio cobre. Se ha trabajado con los diferentes procesos de nanofabricación como la deposición de las distintas capas que intervienen en él, la litografía por interferencia láser, para crear el patrón nanoestructurado, o el ataque por iones reactivos para grabar los patrones nanoestructurados. La finalidad de este trabajo es ver que con la optimización de los procesos de nanofabricación gracias a la previa simulación con software, se llega no sólo a disminuir la reflectancia con un sustrato específico, sino que con técnicas de Nanoimprint térmico se puede transferir un patrón deseado a un sustrato de PVC que permite su uso en técnicas de fabricación avanzada y gran eficiencia como el Roll to Roll.
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    Nanofilms on a hollow core fiber
    (SPIE, 2006) Matías Maestro, Ignacio; Bravo Larrea, Javier; Arregui San Martín, Francisco Javier; Corres Sanz, Jesús María; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua
    We experimentally study the behavior of one multimode fiber–hollow core fiber–multimode fiber structure when nanofilms are deposited on it with the aim of developing practical evanescent field-based devices, such as sensors, filters, etc. The electrostatic self-assembly (ESA) method is used as the deposition technique and the chosen polymers are PDDA and Poly R-478 because of their well-known optical properties and their potential application as humidity sensors. Three different types of hollow core, fibers are used for the fabrication of the devices and at two different wavelengths. An oscillatory-decreasing transmitted optical power is obtained as the thickness of the nanofilms is increased.
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    A new ABS conductive material to develop fully 3D-printed patch antennas
    (IEEE, 2023) Jiménez Peña, Javier; Irigoyen, Joseba; Aresti Bartolomé, Maite; Ederra Urzainqui, Íñigo; Bravo Larrea, Javier; Iriarte Galarregui, Juan Carlos; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Institute of Smart Cities - ISC; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoaren eta Telekomunikazio Ingeniaritzaren
    Additive manufacturing technology is rapidly overcoming some of its initial limitations and, thus, creating a very useful engineering option for prototyping complex geometries for a wide range of electronic devices. Based on important advantages such as turn-around, reliability, material waste reduction, and low implementation costs, the technology is being continuously developed and improved. This paper presents a completely 3D-printed microstrip patch antenna to demonstrate the feasibility of a new conductive Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) material in the fabrication of three-dimensional (3D) antennas using additive manufacturing method. The prototype of the antenna has been fabricated using Raise3D E2 printer, commercial ABS and a new ABS filament developed by Naitec for dielectric and conductive parts of the antenna, respectively. The fabricated antenna is compact and light. Preliminary prototypes and fabrication techniques are presented.
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    Photonic crystal fiber temperature sensor based on quantum dot nanocoatings
    (Hindawi / Wiley, 2009) Larrión Zabaleta, Beatriz; Hernáez Sáenz de Zaitigui, Miguel; Arregui San Martín, Francisco Javier; Goicoechea Fernández, Javier; Bravo Larrea, Javier; Matías Maestro, Ignacio; Ingeniería Eléctrica y Electrónica; Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa
    Quantum dot nanocoatings have been deposited by means of the Layer-by-Layer technique on the inner holes of Photonic Crystal Fibers (PCFs) for the fabrication of temperature sensors. The optical properties of these sensors including absorbance, intensity emission, wavelength of the emission band, and the full width at half maximum (FWHM) have been experimentally studied for a temperature range from -40 to 70ºC.
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    Quantum dots coatings inside photonic crystal fibers for temperature sensing
    (IEEE, 2008-12-16) Arigita Lasheras, Jesús; Larrión Zabaleta, Beatriz; Bravo Larrea, Javier; Hernáez Sáenz de Zaitigui, Miguel; Matías Maestro, Ignacio; Arregui San Martín, Francisco Javier; Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación; Ingeniaritza Elektrikoa, Elektronikoa eta Telekomunikazio Ingeniaritza; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua
    Temperature sensors based on Quantum Dots (QDs) nanofilms deposited on the inner holes of a Photonic Crystal Fiber (PCF) was created using the layer by layer electrostatic self-assembly method. The structure is based on a PCF fiber segment spliced between two Standard Multimode Fibers (MMF) of different diameters. The sensors showed a linear variation of the intensity and wavelength emission for a temperature range from -20 ºC to 70 ºC.
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    Simple fabrication of ultrahigh aspect ratio nanostructures for enhanced antireflectivity
    (American Vacuum Society, 2014) Domínguez Fernández, Sagrario; Cornago Santos, Ignacio; Bravo Larrea, Javier; Pérez Conde, Jesús; Choi, Hyungryul J.; Kim, Jeong-Gil; Barbastathis, George; Física; Fisika; Gobierno de Navarra / Nafarroako Gobernua: 1858/2012
    In this work, the authors present a novel fabrication process to create periodic nanostructures with aspect ratio as high as 9.6. These nanostructures reduce spectral reflectance of silicon to less than 4% over the broad wavelength region from 200 to 2000nm. At the visible range of the spectrum, from 200 to 650 nm, reflectivity is reduced to less than 0.1%. The aspect ratio and reflectance performance that the authors achieved have never been reported before for ordered tapered nanostructures, to our knowledge.