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JORGE ANDRES GUERRA TORRES

JORGE ANDRES GUERRA TORRES

JORGE ANDRES GUERRA TORRES

Doctor en Física, PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU

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Magíster en Física (PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU)

DOCENTE ORDINARIO - PRINCIPAL
Docente a tiempo completo (DTC)
Departamento Académico de Ciencias - Sección Física

Investigaciones

Se encontraron 28 investigaciones

2016 - 2017

INVESTIGACIÓN DE PELÍCULAS AMORFAS DELGADAS PARA LA PASIVACIÓN DE SILICIO EN APLICACIONES FOTOVOLTAICAS

El propósito de este proyecto es investigar las propiedades de pasivación y propiedades ópticas de recubrimientos de películas amorfas delgadas de Oxido de Nitruro de Silicio (SiOxNy) sobre silicio cristalizado en fase líquida (LPC-Si), de (Sub-)Oxido de Silicio (a-SiOx:H) y de Nitruro de Alumino (AlN), sobre obleas de silicio cristalino (c-Si). El objetivo es obtener un mejor entendimiento y mejor control de los procesos de optimización de la eficiencia de los dispositivos fotovoltaicos en los que son integrados. Para ello, se estudiarán las propiedades eléctricas y ópticas de las interfaces de c-Si y LPC-Si con los diferentes materiales de recubrimiento.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CONCYTEC - - (Financiadora)
  • Helmholtz Zentrum Berlin - Institut for silicon Photovoltaics (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ciencias (Financiadora)
  • SERVICIO ALEMAN DE INTERCAMBIO ACADEMICO(DAAD:DEUTSCHER AKADEMISCHER AUSTAU - - (Financiadora)
2015 - 2017

Caracterización electrónica de películas delgadas amorfas de AlN y SiN con un amplio ancho de banda, depositadas sobre obleas de silicio cristalino para aplicaciones fotovoltaicas

Innovate Perú - Beca para la repatriación de investigadores peruanos residentes en el extranjero (274-PNICP-BRI-2015): El proyecto incluye una cooperación con el Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) y el Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE), instituciones alemanas de investigación de tecnologías fotovoltaicas. El objetivo del proyecto es desarrollar nuevos conceptos de células solares de Silicio de mayor eficiencia y menor costo que las tecnologías actuales. Para ello se investigarán las propiedades de pasivación y ópticas de películas delgadas sobre silicio cristalizado en fase líquida (LPC-Si) y obleas de silicio cristalino (c-Si). Las películas investigadas son Nitruro de Alumino (AlN) y Nitruro de Silicio (SiN), Oxido de Nitruro de Silicio (SiOxNy) y Oxido de Silicio hidrogenado (SiOx:H). Se estudiaran y optimizaran las propiedades electrónicas y ópticas en las interfaces cuales afectan la eficiencia de las células solares. Los materiales serán depositados por dos diferentes métodos industriales: Radio Frequency (RF) Magnetron Sputtering y Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD).

Participantes:

Instituciones participantes:

  • HELMHOLTZ-ZENTRUM BERLIN - Institute for Silicon Photovoltaics (Financiadora)
  • HELMHOLTZ-ZENTRUM BERLIN - PVcomB (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - DAC - Sección Física (Financiadora)
  • PROGRAMA NACIONAL DE INNOVACIÓN PARA LA COMPETIVIDAD Y PRODUCTIVIDAD - INNOVATE PERU (Financiadora)
2014 - 2017

Investigación e Innovación de Materiales Avanzados para la Industria y Biomedicina

La propuesta está orientada a la consolidación de un grupo de investigadores en el país especializados en ciencia e ingeniería de materiales avanzados y de estructura artificial, dispuestos a compartir experiencias y facilidades en investigaciones multidisciplinarias. El círculo está integrado por investigadores de la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos (institución principal), de la sección de Física de la Pontificia Universidad Católica del Perú, la Universidad Peruana Cayetano Heredia y la Universidad Nacional José María Arguedas de Andahuaylas (Dpt. Acad. de Ing. y Tecnología Agroindustrial). Las investigaciones harán énfasis en la producción y caracterización de nano-materiales, la determinación de sus propiedades, el modelaje de la fenomenología, las aplicaciones tecnológicas en el sector productivo (industrias metalúrgicas, mineras, metal-mecánicas, agro-industrial), así como en terapias biomédicas en oncología, recubrimientos en implantes dentales y ortopédicos, administración de fármacos y espintrónica. El orden nanométrico del tamaño de los granos produce el aumento relativo de la contribución de los átomos de las superficies y contorno de granos; los cuales poseen orden y coordinación locales, campo cristalino, anisotropía magnética, densidad de espines diferentes a los del interior de los granos. De esta manera, controlando la estructura, estabilidad y propiedades de las interfaces se mejora el desempeño de los materiales.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CONCYTEC - - (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - CIENCIAS E INGENIERIA (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD NACIONAL JOSE MARIA ARGUEDAS - CIENCIAS (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS - CIENCIAS (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD PERUANA CAYETANO HEREDIA - CIENCIAS (Financiadora)
2016

Estudio analítico de la activación térmica de películas delgadas de a-SiC:H dopadas con Tb3+ (DGI00309)

Presentar y discutir los avances en la investigación de la caracterización electrónica de materiales semiconductores amorfos dopados con hidrogeno y tierras raras

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ciencias (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
2015 - 2016

Estudio de la fotodegradación de películas delgadas amorfas de SiC:H en diversos medios acuosos (DGI2015-222)

Además de su uso en aplicaciones ópticas, los materiales con un amplio ancho de banda como el carburo de silicio (SiC), nitruro de silicio (Si3N4) o nitruro de aluminio (AlN) son de creciente interés en investigación y desarrollo para su uso en fotocatálisis. Esto se debe a que estos materiales exhiben una alta resistencia a la corrosión en medios catalíticos entre otras propiedades como un alto voltaje de ruptura, en contraste con los semiconductores usuales GaAs y Si. Adicionalmente, un amplio ancho de banda permite la transmisión de luz en el espectro visible. Actualmente es posible obtener SiC amorfo hidrogenado mediante la técnica de pulverización catódica de radiofrecuencia (RF sputtering) en una atmosfera rica en hidrógeno, o por deposición de vapores químicos mejorada con plasma (PECVD) usando una mezcla de silano (SiH4) y metano (CH4). Una posible aplicación del carburo de silicio amorfo hidrogenado (a-SiC:H) es su uso como foto-electrodo para dispositivos foto electro-químicos en la producción de hidrógeno por electrólisis del agua utilizando luz solar así como también para el tratamiento y descontaminación de aguas. El presente proyecto tiene el objetivo principal de producir películas delgadas amorfas de SiC:H mediante la técnica de pulverizaci;on catódica. Subsecuentemente se llevará a cabo el estudio electroquímico del fenómeno de fotocorrosión de dichas películas en medios acuosos frente a su uso como fotoelectrodo para la producción de hidrógeno por electrólisis. Las técnicas electroquímicas a emplear involucran curvas de corriente potencial, espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE) así como la microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo (EQCM). Adicionalmente los cambios en la morfología de la superficie, estructura y propiedades ópticas de dichos materiales serán caracterizadas a través de diversas técnicas como microscopía de fuerza atómica, espectroscopía Raman y espectroscopía de transmisión UV-VIS.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ciencias (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
  • TU-Ilmenau (Financiadora)
2015

Activación de emissión óptica de tierras raras incorporado en nanocrystalitas en una matriz amorfa de semiconductores de banda ancha (DGI2015-187)

Los materiales con un amplio ancho de banda como el carburo de silicio (SiC), nitruro de silicio (Si3N4) o nitruro de aluminio (AlN) son de creciente interés en investigación y desarrollo para aplicaciones ópticas. Esto se debe a que estos materiales exhiben propiedades extraordinarias como un alto voltaje de ruptura, alta conductividad térmica y sobre todo biocompatibilidad (bioinerte), en contraste con los semiconductores usuales GaAs y Si. Adicionalmente, un amplio ancho de banda permite la transmisión de luz en el espectro visible. Esta característica permite la emisión de luz a temperatura de ambiente, cubriendo por ejemplo los colores básicos azul (Tm3+), verde (Tb3+) y rojo (Eu3+). Adicionalmente, un dopaje con gadolinium (Gd3+) en AlN emite en el ultravioleta interactuando con un tejido biológico en una manera bien definida. De otro lado, es posible hacer ¿ingeniería del ancho de banda¿, variando la composición (x) de los materiales, como por ejemplo en el compuesto Al(1-x)SixN. Ello abre la posibilidad de manipular las propiedades de emisión, como ya fue demostrado por nuestro grupo con el sistema (SiC)1-x(AlN)x. Las contrapartes amorfas (a-SiC, a-SiN y a-AlN) tienen la ventaja de ser producidas de manera simple y menos costosa que las cristalinas, sin perder las propiedades ventajosas de los cristales. El presente proyecto tiene el objetivo principal de producir peliculas delgadas de carburo de silicio, nitruro de silicio y nitruro de aluminio dopados con tierras raras, con el fin de optimizar la emisión óptica con diversos métodos, como el cambio de nanoestructura en la matriz amorfa a través de tratamientos térmicos. Adicionalmente, en el caso de carburo de silicio dopado con tierras raras se investiga en cooperación con la universidad Cayetano Heredia la biocompatibilidad de las películas producidas y sus potenciales usos como biomarcadores.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
2014

Caracterización óptica y de emisión óptica de películas delgadas amorfas de materiales semiconductores con un amplio ancho de banda SiC:H, AlN, SiN dopadas con tierras raras para aplicaciones optoelectrónicas (DGI2014-0067)

Los materiales con un amplio ancho de banda como nitruro de silicio (Si3N4) o nitruro de aluminio (AlN) son de creciente interés en investigación y desarrollo para aplicaciones ópticas. Esto se debe a que estos materiales exhiben propiedades como un alto voltaje de ruptura, alta conductividad térmica, en contraste con los semiconductores usuales como GaAs y Si. Adicionalmente, un amplio ancho de banda permite la transmisión de luz en el espectro visible, esta característica no solo es atractiva en un semiconductor, sino que al dopar estos semiconductores con iones de tierras raras también permiten la emisión de luz a temperatura de ambiente, cubriendo por ejemplo los colores básicos azul (Tm3+), verde (Tb3+) y rojo (Eu3+). De otro lado, es posible hacer ¿ingeniería del ancho de banda¿, variando la proporción (x) de los materiales como por ejemplo en el compuesto Al1-xSixN. Ello abre la posibilidad de manipular las propiedades de emisión, como ya fue demostrado por otro grupo en el sistema Al1-xGaxN y por nuestro grupo en el sistema (SiC)1-x(AlN)x. Las contrapartes amorfas (a-SiC, a-SiN y a-AlN) tienen la ventaja de ser producidas de manera simple y menos costosa que las cristalinas, sin la desventaja de perder importantes propiedades propias de los cristales. Adicionalmente, hay aspectos que difieren del caso cristalino. Por ejemplo, el carácter indirecto de las transiciones en c Si3N4 está ausente en el caso amorfo, por lo que las aplicaciones en optoelectrónica parecen prometedoras. En el caso de a-AlN incluso sería posible pensar en aplicaciones cerca de la región ultravioleta, debido a su amplio ancho de banda, de 6 eV.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • DIRECCION ACADEMICA DE INVESTIGACION - DAI PUCP - DGI (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
2014

Caracterización óptica y de emisión óptica de películas delgadas amorfas de materiales semiconductores con un amplio ancho de banda SiC:H, AlN, SiN dopadas con tierras raras para aplicaciones optoelectrónicas.

Los materiales con un amplio ancho de banda como nitruro de silicio (Si3N4) o nitruro de aluminio (AlN) son de creciente interés en investigación y desarrollo para aplicaciones ópticas. Esto se debe a que estos materiales exhiben propiedades como un alto voltaje de ruptura, alta conductividad térmica, en contraste con los semiconductores usuales GaAs y Si. Adicionalmente, un amplio ancho de banda permite la transmisión de luz en el espectro visible, esta característica no solo es atractiva en un semiconductor, sino que al dopar estos semiconductores con iones de tierras raras también permiten la emisión de luz a temperatura de ambiente, cubriendo por ejemplo los colores básicos azul (Tm3+), verde (Tb3+) y rojo (Eu3+). De otro lado, es posible hacer ¿ingeniería del ancho de banda¿, variando la proporción (x) de los materiales como por ejemplo en el compuesto Al1 xSixN. Ello abre la posibilidad de manipular las propiedades de emisión, como ya fue demostrado por otro grupo en el sistema Al1-xGaxN y por nuestro grupo en el sistema (SiC)1-x(AlN)x. Las contrapartes amorfas (a-SiC, a-SiN y a-AlN) tienen la ventaja de ser producidas de manera simple y menos costosa que las cristalinas, sin la desventaja de perder importantes propiedades propias de los cristales. Adicionalmente, hay aspectos que difieren del caso cristalino. Por ejemplo, el carácter indirecto de las transiciones en c Si3N4 está ausente en el caso amorfo, por lo que las aplicaciones en optoelectrónica parecen prometedoras. En el caso de a-AlN incluso sería posible pensar en aplicaciones cerca de la región ultravioleta, debido a su amplio ancho de banda, de 6 eV.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ciencias (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
  • Universidad de Erlangen (Financiadora)
  • Universidad de Ilmenau (Financiadora)