Diseño y construcción de un robot cartesiano de dos grados de libertad para el proceso de spray pyrolysis y síntesis de películas delgadas de CuxO

Abstract

RESUMEN: El presente trabajo de tesis ha sido fundamentado en el cumplimiento de dos metas, la primera el diseño y construcción de un robot cartesiano para apoyar el proceso de spray pyrolysis y la segunda la síntesis de un material semiconductor en su forma de capa delgada como es el CuxO que tiene aplicaciones como: dispositivos electrocromicos, sensores de gases y químicos, interruptores ópticos, celdas solares, celdas fotoelectroquímicas y algunas aplicaciones catalíticas. El prototipo del robot cartesiano de apoyo para el proceso de spray pyrolysis, está diseñado para cumplir funciones de manipulación y transporte del aerosol. Un punto importante de este prototipo es que es el primero en México diseñado específicamente para un proceso de depósito de materiales. El material depositado en su forma de película delgada se logró gracias a la técnica de spray pyrolysis asistido por ultrasonido y al robot cartesiano ya implementado, la técnica de spray es fácil implementación, bajo costo de montaje y mantenimiento. En este trabajo de investigación se usó como material fuente acetilacetonato de cobre y como solvente la dimetilformamida. Una vez terminada la construcción del robot se implementó en el proceso de spray y se hicieron varias pruebas para determinar su repetibilidad y reproducibilidad sobre sustratos de diferentes tamaños, mismos que sirvieron para la obtención del material semiconductor.

ABSTRACT: This thesis work has been based on the performance of two goals, the first design and construction of a Cartesian robot for the spray pyrolysis process and the second synthesis of a semiconductor layer as thin as is the CuxO which has applications as: electrocromicos devices, gas and chemical sensors, optical switches, solar cells, cells fotoelectroquímicas and some catalytic applications. The prototype robot Cartesian support for the process of spray pyrolysis, is designed for such functions as handling and transportation of spray. An important point is that this prototype is the first in Mexico specifically designed for a process for depositing materials. Upon completion of the construction of the robot was implemented in the process of spray and took several tests to determine its repeatability and reproducibility on substrates of different sizes, who served for obtaining semiconductor.