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Raman spectroscopy and spectrofluorometry applications in the characterization of semiconductor and biological materials

Pacherrez Gallardo , Diego Paul
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Abstract
Raman spectroscopy is an analytic technique that is useful for studying the interaction of electromagnetic radiation with matter, more specific, Raman spectroscopy studies general molecular structures and vibrations. Through its characteristic Raman spectra we can obtain chemical and structural information on various substances in a few seconds. This technique is useful to study and measure chemical compounds that have diverse applications such as biomedical, electrochemical, nanoscale electronic and optoelectronics. Another important technique for the analysis of the molecular structures of chemical compounds is Spectrofluorometry. This technique allows us to measure the fluorescence of molecules by measuring the light intensity emitted by a sample after being excited with a specific wavelength. This research used optical spectroscopy, spectrofluorometry, and Raman scattering to characterize and obtain spectra of Silicon (Si), Vanadium Dioxide (VO_2), Zinc Ferrites (ZFO), lignin and Coffee Silver Skin . For the purpose of this research, we used a Raman Spectroscopy model SPEX 1403 of 0.85m Double Spectrometer with a green laser of 533 nm wavelength. In addition, we also used a spectrofluorometer of the Fluoromax-2 series that works under the control of DataMax spectroscopy software. The focus of this research is to elucidate the evolution of optical spectra of chemical and biological compounds. In addition, we seek to electronic structure of materials via observation of different optical spectra. This technique allows us to extract new information for the development and application of new technology.
La espectroscopia Raman es una técnica analítica útil para estudiar la interacción de la radiación electromagnética con la materia; más concretamente, la espectroscopia Raman estudia las estructuras y vibraciones moleculares en general. A través de sus espectros Raman característicos podemos obtener información química y estructural de diversas sustancias en pocos segundos. Esta técnica es útil para estudiar y medir compuestos químicos que tienen diversas aplicaciones, como la biomedicina, la electroquímica, la electrónica a nano-escala y la optoelectrónica. Otra técnica importante para el análisis de las estructuras moleculares de los compuestos químicos es la Espectrofluorometría. Esta técnica permite medir la fluorescencia de las moléculas midiendo la intensidad luminosa emitida por una muestra tras ser excitada con una longitud de onda específica. En este trabajo de investigación se utilizó espectroscopia óptica como espectrofluorometría y dispersión Raman para caracterizar y obtener espectros de Silicio (Si), Dióxido de Vanadio (VO_2), Ferritas de Zinc (ZFO), lignina y piel de café . Para el propósito de esta investigación, utilizamos un Espectrómetro Raman modelo SPEX 1403 de 0.85m Doble Espectrómetro con un láser verde de 533 nm de longitud de onda. Además, también utilizamos un espectrofluorómetro de la serie Fluoromax-2 que funciona bajo el control del Software de espectroscopia DataMax. El objetivo de esta investigación es dilucidar la evolución de los espectros ópticos de compuestos químicos y biológicos. Además, buscamos la estructura electrónica de los materiales mediante la observación de diferentes espectros ópticos. Esta técnica nos permite extraer nueva información para el desarrollo y la aplicación de nuevas tecnologías.
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Date
2024-05-07
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Research Projects
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Keywords
Spectroscopy, Raman, Semiconductor, Vibrational modes, Lignin
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