Campus Moncloa

Principales líneas de investigación

• Componentes para comunicaciones ópticas, computación cuántica e iluminación (A. Hierro, A. de Guzmán, E. Calleja, M.A. Sánchez)
  Objetivos: El objetivo de esta línea de trabajo es el desarrollo de nuevos materiales semiconductores y dispositivos que emitan luz en el visible y en el infrarrojo. En el caso del visible, el uso de diodos emisores de luz (LEDs) está revolucionando el mundo de la iluminación y está generando una alternativa más barata, más eficiente y menos contaminante, que las tradicionales bombillas de filamento o de gases halógenos. Cabe destacar como línea especialmente activa y de alto interés comercial la aplicación de nanoestructuras para la fabricación de nano-LEDs de luz blanca con alta eficiencia. En el caso del infrarrojo, el control de la emisión de luz en diodos láser utilizando puntos cuánticos de tamaño nanométrico permite alcanzar altas eficiencias para comunicaciones por fibra óptica y para aplicaciones médicas donde se estudian los tejidos de personas de manera no invasiva. El uso de nanoestructuras ordenadas permite además controlar electrones individuales, y por lo tanto puede ser utilizado para desarrollar ordenadores cuánticos. Los materiales semiconductores que se utilizan en esta línea de trabajo incluyen los nitruros, arseniuros y óxidos. Fotodetectores LEDS/LDs para comunicación óptica a 1.3 u 1.55 um con pozos y puntos cuánticos de nitruros diluídos con arsénico. Dispositivos crecidos en sustratos con orientaciones no convencionales (GaAs (111)). Emisores LED de UV incorporando pozos y puntos cuánticos con Nitruros-III. Arrays de nanoLEDs basados en Nitruros-III basados en fósforo. Micro y nanocavidades basadas en Nitruros-III para computación cuántica. http://www.isom.upm.es/comunicaciones_opticas.php
• Dispositivos electrónicos y microsistemas para comunicaciones ( E. Muñoz, F. Calle)
  Objetivos: Se está trabajando en la I+D de componentes electrónicos utilizando materiales avanzados y nanotecnologías de fabricación, con el objetivo de aumentar la capacidad de comunicación (ancho de banda) de telefonía, radar, etc. Entre estos dispositivos se encuentran transistores de muy alta velocidad y gran potencia para amplificadores de microondas y radiofrecuencia, utilizando heteroestructuras de semiconductores de ancha banda prohibida (AlInGaN/GaN). Por otra parte, se estudian microsistemas de RF (filtros, resonadores) de muy elevadas frecuencias de operación, resultado de combinar las propiedades de materiales piezoeléctricos (AlN) sobre sustratos robustos (diamante), con tecnologías nanométricas. Finalmente, se ha iniciado el estudio de las propiedades y aplicaciones de dispositivos basados en grafeno HEMTs basados en AlGaN/GaN para aplicaciones en microondas. Tecnología de fabricación. Propiedades de transporte, efectos piezoeléctricos, fiabilidad. Ondas acústicas superficiales (SAW). Dispositivos RF. MEMS y NEMS: Nanoresonadores y conmutadores RF. Dispositivos de alta temperatura y sus aplicaciones. http://www.isom.upm.es/microsistemas_comunicaciones.php
• Sistemas de foto-detección en IR (A. de Guzmán, A. Hierro, E. Calleja, M.A. Sánchez)
  Objetivos: Esta línea de investigación persigue el desarrollo de detectores cuánticos de IR. Las ventajas que presentan estos detectores frente a los convencionales es la posibilidad de ser diseñados para trabajar en cualquier longitud de onda entre 3 y 40 μm con un pico de absorción muy estrecho (~0,5 μm). Existe la posibilidad de fabricar detectores multicolor, e incluso sintonizables, tanto fotovoltaicos como fotoconductivos. Además se fabrican sobre el sistema de materiales GaAs/InGaAs/AlGaAs con sus correspondientes ventajas. Detectores de alta sensibilidad en respuesta multiespectral. Tecnologías de puntos y pozos cuánticos de AlGaAs/InGaAs. Integración multiespectral. Electrónica asociada. Detección de IR para medioambiente. Pozos cuánticos de InN para fotodetección a 1.5 um. Fotodetectores de IR nanocolumnares intersub-banda. http://www.isom.upm.es/fotodeteccion_ir.php
• Grupo de Simulación de Materiales No-Metálicos (Manuel Laso)
  Objetivos: La investigación del grupo se centra en la predicción de propiedades de materiales poliméricos y cerámicos con técnicas de simulación por ordenador En estas simulaciones se construyen modelos numéricos del material que contienen típicamente miles o decenas de miles de átomos y que son sometidos a solicitaciones externas, tales como tensión mecánica, campos eléctricos, deformación, etc. Del análisis de la respuesta del modelo a la solicitación aplicada se deducen las propiedades buscadas. Algunos campos de aplicación son los nanomateriales, cristales líquidos, adhesivos, materiales viscoelásticos, coloides y fluidos complejos. Simulación de materiales no-metálicos y de fluidos complejos. Metodología de dinámica molecular y ténicas de Monte Carlo avanzadas. Absorción y materiales nanoestructurados. Sensores de una molécula para biomoléculas (proteínas y toxinas). Estructuras encajadas y materiales tipo cristal. http://www.isom.upm.es/simulacion_materiales.php
• Sistemas de foto-detección en UV (E. Muñoz, A. Hierro, F. Calle)
  Objetivos: La luz ultravioleta (UV) tiene gran importancia por sus efectos sobre la vida en la superficie terrestre, sobre el cuerpo humano, y en general sobre la materia. En la investigación sobre el espacio y astrofísica, física de altas temperaturas y composición de materiales, la radiación UV también tiene un papel muy importante. El objetivo de esta línea de trabajo es el desarrollo de fotodetectores y sistemas de alta sensibilidad para la detección de luz UV, en aplicaciones en biomedicina, biofotónica, medio ambiente e investigación espacial. Los materiales utilizados actualmente son semiconductores basados en el GaN y el ZnO. Sistemas de foto-detección en UV (E. Muñoz, A. Hierro, F. Calle) Monitorización y Sistemas de Imagen de UV basados en semiconductores de gap ancho (GaN y ZnO). Aplicaciones de los detectores de UV en astrofísica, detección de fuegos, control de la combustión y contaminación ambiental y de aguas. Detectores de VIS y UV para biosensores integrados y sistemas de fluorescencia. http://www.isom.upm.es/fotodeteccion_uv.php
• Dispositivos electrónicos basados en grafeno (J.Martínez, J. Pedrós, F. Calle)
  Objetivos: El objetivo de esta línea de investigación es el uso del grafeno para la fabricación de nuevos dispositivos electrónicos. En esta línea de investigación se estudiarán en detalle propiedades específicas del grafeno y su posterior implementación en sistemas electrónicos para la obtención de energía, electrónica flexible y sistemas optoelectrónicos. http://www.isomgraphene.es/
• Micro y nanosistemas Ópticos integrados (C. Angulo Barrios)
  Objetivos: Los sensores ópticos son de gran importancia en la detección de sustancias (bio)químicas para estudios médicos y medioambientales. La posibilidad de confinar la luz en regiones nanométricas permite incrementar la interacción entre la luz y las (bio)moléculas a detectar y, por tanto, la sensibilidad de los (bio)sensores nanofotónicos, a cuyo desarrollo se dedica esta línea de investigación del ISOM. Biosensores integrados en un chip (Lab-on-a-chip). Sensores ópticos integrados basados en materiales nóveles. Sensores ópticos nanomecánicos de ultra alta sensibilidad. http://www.isom.upm.es/nanosistemas_opticos.php
• Dispositivos para conversión energética y fotovoltaica (E. Calleja, E. Muñoz, F. Calle, M.A. Sánchez, A. Hierro)
  Objetivos: El objetivo de esta línea de investigación se centra en la aplicación de estructuras basadas en semiconductores compuestos para la fabricación de células solares de alta eficiencia y de estructuras de transistores de alta movilidad (HEMTs) para conversores de potencia. En el area de las células solares, se desarrollan diferentes tipos de materiales semiconductores (arseniuros y nitruros) para un óptimo aprovechamiento del espectro solar, así como diferentes tipos de estructuras nanométricas (nanocolumnas, puntos y pozos cuánticos). Por otro lado, se desarrolla la tecnología necesaria para la fabricación de sistemas Micro y Nano electromecánicos (MEMS y NEMS) y su aplicación en sistemas de recolección energética. (Nano) células solares basadas en heterouniones de alta eficiencia crecidos por MBE. Dispositivos fotovoltaicos híbridos de alta eficiencia basados en nanocilindros orgánicos. HEMTs y conmutadores basados en nitruros para conversores de potencia eficientes. MEMS y NEMS de nitruros y óxidos para recolección energética. Puntos cuánticos de InAs/GaAsSb y pozos cuánticos de GaSb/GaAs para células solares en tándem. http://www.isom.upm.es/conversion_energetica.php