INANOE Repositorio (Inst- Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
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Estudio de los tiempos de vida del SRO
Full text linkEl desarrollo de un laser de silicio es uno de los inventos mas buscados por la física en la actualidad debido a las aplicaciones en el desarrollo de la fotónica integrada y su implementación en sistemas optoelectrónicos. Sin embargo, este tipo de laser se considera imposible de fabricar debido a las propiedades del silicio cristalino; por lo que se han optado por alternativas agregando impurezas. Para que un laser de silicio sea viable, se requiere que se pueda obtener fotoluminiscencia y que los tiempos de vida sean lo suficientemente grandes como para obtener inversión de población y, por tanto, emisión laser. En este trabajo de tesis, se caracteriza el óxido de silicio rico en silicio (SRO por sus siglas en inglés) debido a la presencia de nanocristales de silicio en el material y a las propiedades fotoluminiscentes que se han reportado en dichos nanocristales. Se realiza un estudio de los tiempos de vida dependiendo de la relación de presiones de los gases reactivos usados al producir la película, longitud de onda de bombeo y potencia de bombeo con el objetivo de mostrar que la fotoluminiscencia de los nanocristales se produce en niveles metaestables y, por lo tanto, pueden tener emisión laser. Para cumplir este objetivo, se requiere que los tiempos de vida se encuentren en el orden de los microsegundos. Adicionalmente, se obtendrán los espectros de emisión para tener una caracterización más completa y confirmar que los tiempos de vida medidos son debidos a la fotoluminiscencia del material.The construction of an all-silicon laser is one of the most wanted breakth- roughs in the scientific community due to its possible applications in integrated photonics development and its implementation on optoelectronic circuits. Un fortunately, the semiconductor indirect bandgap properties of silicon provoke scientists to consider the fabrication of this laser impossible and look for al- ternatives, such as inserting impurities in silicon. It is necessary to obtain photoluminiscence from silicon with sufficiently large decay times to produce inversion population to consider an all-silicon laser viable. In this thesis work, silicon-rich oxide (SRO) is characterized due to the pho- toluminiscent properties in silicon nanocrystals found at the surface of the silicon-rich oxide. A study of the lifetime of photoluminiscence in nanocrystals is presented, using the relation between reactive gases that produce the film, wavelenght and power of the pump beam as parameters. The main objective is to prove the existence of a metastable energy level which produces the photoluminiscence. The measured lifetimes must be in the microsecond order to achieve the objective. Aditionally, the emission spectrums are detected to complete the characterization and confirm the lifetime measurements are due to photoluminiscence
Propagación de ondas electromagnéticas en medios ópticos y eléctricos con modulación periódica temporal de perfil cuadrado
Full text linkEsta tesis comprende el estudio de un medio dieléctrico con modulación periódica temporal de permitividad y/o permeabilidad con perfil cuadrado. También sobre la propuesta de un protocolo de medición para una línea de transmisión modulada que emule el medio dieléctrico propuesto al principio. Se cimientan las bases para la resolución de la ecuación de onda que caracteriza este sistema, empleando una metodología de solución similar al modelo Kronig-Penney usada en física de estado sólido. Esta solución involucra invariablemente el determinante de una matriz finita de cuarto orden. Esta matriz es resultado de satisfacer las condiciones de frontera a través de las interfaces temporales creadas por la modulación temporal. La relación de dispersión del medio dieléctrico modulado está formado por múltiples bandas permitidas del vector de onda k intercaladas con bandas prohibidas ∆k. Los modos de propagación dentro de la relación de dispersión pueden representar ondas que se propagan por el medio (dentro de bandas permitidas); ondas estacionarias (dentro de bandas permitidas y frecuencia de modulación al doble de la frecuencia de propagación) y ondas con crecimiento exponencial en tiempo. Para valores selectos de modulación de permitividad y/o permeabilidad se pueden obtener relaciones de dispersión con todas sus bandas prohibidas del mismo ancho, pero también se pueden conseguir relaciones de dispersión con ausencia de bandas prohibidas. La relación de dispersión del medio modulado es periódica con respecto a la frecuencia ω, sin embargo existe un criterio matemático para valores selectos de modulación y τ (intervalos de tiempo dentro de la función cuadrada de modulación) donde también se presenta periodicidad con respecto al número de onda k. Los modos de propagación que están dentro de una banda prohibida ∆k dan lugar a frecuencias ω complejas. Esto corresponde a una propagación con crecimiento exponencial en tiempo. EL modo que se localiza justo al centro de la banda prohibida ∆k es el valor Max[Im(ω)]. Bajo ciertas condiciones de periodicidad es posible obtener una ecuación de Max[Im(ω)] en función de la modulación del medio. La respuesta óptica de una placa modulada ante una onda plana incidente esta compuesta por la superposición de ondas planas con frecuencias perteneciente a un peine de frecuencias. Este peine de frecuencias involucra la frecuencia de la onda incidente y múltiples armónicos de la frecuencia de modulación de la placa
Efecto de la terapia fotodinámica antimicrobiana en las propiedades viscoelásticas de Candida tropicalis.
Full text linkLas pinzas ópticas han demostrado ser una herramienta versátil y prometedora en diversos campos de investigación, brindando nuevas posibilidades para el estudio y la manipulación de objetos a escala microscópica.
El presente trabajo se enfocó en la utilización de pinzas ópticas y la terapia fotodinámica antimicrobiana utilizando azul de metileno como fotosensibilizante con una concentración de 10 μM y una dosis de 60 J/cmଶ en células fúngicas, centrándose en levaduras de C. tropicalis.
Se demostró de manera exitosa la viabilidad y utilidad de las pinzas ópticas en la manipulación y monitoreo de organelos dentro de las células fúngicas. Además, se evidenció una relación entre el aumento en la rigidez celular y los cambios en la viscosidad intracelular después de la aplicación del tratamiento. Se realizó el seguimiento del tratamiento mediante el análisis de secuencias de imágenes, donde se observó un cambio morfológico significativo, lo cual brinda una nueva herramienta para la caracterización celular.
Por último, se incluyó la implementación de la terapia in situ, donde inicialmente se observó un incremento en la rigidez celular y posteriormente un cambio en la morfología intracelular. Para minimizar el daño causado por la exposición prolongada al láser de detección se llevaron a cabo mediciones cortos por intervalos de tiempo.
Se respaldó la viabilidad y utilidad de las pinzas ópticas en la manipulación y monitoreo celular, y brindan información importante sobre las propiedades viscoelásticas de la C. tropicalis y los procesos de muerte celular inducidos por la TFDA.Optical tweezers have demonstrated remarkable versatility and promise across various
realms of research, ushering in fresh avenues for microscopic-scale study and object
manipulation.
The present study distinctly delved into the realm of optical tweezers and their
constructive interaction with antimicrobial photodynamic therapy (APDT), employing
methylene blue as a photosensitizer at a concentration of 10 μM and a dose of 60 J/cmଶ in
fungal cells, focusing on yeasts of C. tropicalis.
The practicality and efficacy of optical tweezers in manipulating and closely monitoring
organelles within fungal cells were undeniably displayed. In addition, a relationship
between the increase in cell rigidity and changes in intracellular viscosity after the
application of the treatment was shown. This ongoing treatment process was meticulously
monitored through a comprehensive image sequence analysis, culminating in the
revelation of a profound morphological transformation that not only enriched cellular
characterization but also provided a groundbreaking tool for advanced cell studies.
Moreover, the implementation of in situ therapy was thoughtfully integrated into the
study, revealing an initial elevation in cell rigidity, followed by subsequent nuanced
modifications in intracellular morphology. To mitigate any potential repercussions of
prolonged laser exposure, concise measurements were judiciously undertaken at regular
intervals.
The viability and utility of optical tweezers in cellular manipulation and monitoring were
substantiated, offering valuable insights into the viscoelastic characteristics of C.
tropicalis and the processes of cell death induced by APDT
Caracterización del límite de detección de bacteria E. coli en un biosensor de impedancia electroquímica
Full text linkLa detección de agentes patógenos en alimentos ha surgido como una necesidad para la
prevención de daños a la salud en el ser humano. Actualmente los métodos de detección
más empleados son el Enzimoinmunoanálisis de Adsorción (ELISA) y el de Reacción
en Cadena de la Polimerasa (PCR). Sin embargo, sus altos costos y requerimientos
especiales han provocado la búsqueda de nuevos mecanismos de detección. Los biosensores de impedancia electroquímica han destacado como una excelente opción para
la detección de agentes patógenos al presentar bajos costos de producción, facilidad de
uso y portabilidad. En este trabajo se presenta la caracterización de un biosensor de
impedancia electroquímica basado en a-SiC:H para la detección de bacteria E. coli. El
biosensor fue fabricado en silicio monocristalino (100) con una película aislante de óxido térmico de 200 nm sobre la cual fue depositada mediante Depósito Químico en Fase
Vapor (PECVD) una película de carburo de silicio hidrogenado (a-SiC:H) de 440 nm.
El área de sensado del biosensor consiste de un arreglo de electrodos interdigitados
(IDEs) de titanio (Ti) con una separación y anchura de 20 μm, la cual fue biofuncionalizada mediante el uso de hidróxido de potasio (KOH) y (3-Aminopropil) trimetoxisilano
(3-APTMS) para la posterior inmovilización de anticuerpos específicos de E. coli. El
estudio de la respuesta de impedancia del biosensor se realizó en un rango de 10 Hz a
1 MHz con concentraciones de E. coli de 1 CFU/ml a 108 CFU/ml en buffer de fosfato salino (PBS). El biosensor logró discriminar satisfactoriamente entre la presencia o
ausencia de bacteria en el medio, definiendo así un límite de detección de 1 CFU/ml.
Se espera que con desarrollo a futuro este biosensor basado en a-SiC:H sea un método
confiable y rápido para la detección de agentes patógenos.The detection of foodborne pathogens has emerged as a necessity for the prevention of health hazards in humans. The most commonly used detection methods are
Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) and Polymerase Chain Reaction (PCR)
assays. However, their high costs, time-consuming nature, and special requirements have led to the search for new detection mechanisms. Electrochemical impedance biosensors have emerged as a promising option for pathogen detection, as they are low-cost,
easy-to-use, and portable devices. In this work, the characterization of an a-SiC:H based electrochemical impedance biosensor for E. coli detection is presented. The biosensor was fabricated on (100) monocrystalline silicon with a 200 nm thermal oxide
layer as an insulating film, on which a 440 nm hydrogenated amorphous silicon carbide
(a-SiC:H) film was deposited by using Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition
(PECVD). The biosensor active area consists of titanium (Ti) interdigitated electrode
arrays (IDEs), with an electrodes separation and width of 20 μm. The active area was
functionalized using potassium hydroxide (KOH) and (3-Aminopropyl)trimethoxysilane
(3-APTMS) for the subsequent immobilization of specific E. coli antibodies. The impedance response of the biosensor was studied in a range from 10 Hz to 1 MHz with E.
coli concentrations ranging from 1 CFU/ml to 108 CFU/ml in phosphate-buffered saline (PBS). The biosensor successfully discriminated between the presence or absence of
bacteria in the medium, reaching a detection limit of 1 CFU/ml. It is expected that with
future development, this a-SiC:H-based biosensor will be a reliable and rapid method
for pathogen detection
Evaluación Espectral Difusa y Raman de la lechuga Parris Island Parris starfighter), para la Cuantificación de Clorofila y Detección de Azúcar
Full text linkEl estudio de vegetales y hortalizas ha sido siempre de vital importancia, debido al impacto que tienen en la alimentación humana y en la industria agrícola. El análisis de las propiedades físicas, químicas y ópticas de estos productos es esencial para monitorear y garantizar su calidad, frescura y valor nutricional. En este contexto, la cuantificación de la clorofila y la detección de azúcar se han convertido en aspectos fundamentales para evaluar la salud y la madurez de los cultivos, así como para optimizar los procesos de producción y almacenamiento. Para lograr este cometido se describen y explican técnicas ópticas para cuantificar los componentes biológicos de lechugas cultivadas en un medio hidropónico utilizando la técnica NFT (Nutrient Film Technique). El objetivo principal es cuantificar la concentración de clorofila y detectar el contenido de azúcar en dos variedades de lechuga (Lactuca orejona, Var: Parris Island y Lactuca italiana, Var: Parris Starfighter) durante sus ciclos de crecimiento, empleando técnicas ópticas no destructivas colorimétricas y espectrofotométricas como la Reflectancia Difusa, Absorbancia y espectroscopia Raman. El estudio proporciona información detallada sobre el estado fisiológico de las plantas de lechuga resaltando una investigación que contribuye a la agronomía y la producción de alimentos, al ofrecer métodos no destructivos y precisos para evaluar la calidad de las lechugas cultivadas en sistemas hidroponicos NFT. Palabras clave: hidroponía, NFT, cuantificación de clorofila, detección de azúcar, reflectancia difusa, espectroscopía Raman, cultivo de lechuga, análisis no destructivo
Sistema de sensado basado en el efecto de resonancia de plasmón de superficie y detector de cuadrante para detección de cambios de índice de refracción.
Full text linkEn años recientes, las técnicas de resonancia de plasmón superficial (SPR) y su variante en sistemas nanoestructurados, la resonancia de plasmón superficial localizada (LSPR), han ganado protagonismo como herramientas esenciales en el desarrollo de biosensores, facilitando la detección y análisis meticulosos de sustancias químicas y biológicas. A pesar de que los sistemas SPR comerciales muestran una sensibilidad significativa, su elevada complejidad y costo han limitado su aplicación en contextos clínicos, industriales y de campo. En contraste, los sistemas LSPR, más sencillos de operar, ofrecen una sensibilidad notablemente inferior, alcanzando hasta dos órdenes de magnitud menos que los SPR. Habitualmente, tanto los sistemas SPR como los LSPR emplean cámaras digitales avanzadas o espectrofotómetros para detectar el fenómeno de resonancia plasmónica. Ante este escenario, nos hemos enfocado en desarrollar un sistema que utiliza un detector de cuadrante sensible a la posición (PSPD) para detectar SPR y LSPR. Realizamos un análisis comparativo entre ambas formas de transducción (SPR y LSPR) y evaluamos su desempeño en distintas condiciones de sensado, que incluyen variables como el tamaño de nanopartículas, longitud de onda y el tipo de medio dieléctrico a analizar. Dentro de las primeras etapas del desarrollo de proyecto de tesis, implementamos un programa de simulación para entender las características plasmonicas del transductor SPR basado en una película de oro bajo distintas condiciones. Esto derivó en espectros de reflectancia que permitieron la optimización de transductor y del sistema de sensado, considerando aspectos como el grosor de la película, la longitud de onda de la luz incidente y el índice de refracción del entorno.In recent years, surface plasmon resonance (SPR) techniques and their nanostructured system variant, localized surface plasmon resonance (LSPR), have gained prominence as essential tools in the development of biosensors, facilitating meticulous detection and analysis of chemical and biological substances. While commercial SPR systems exhibit significant sensitivity, their high complexity and cost have limited their application in clinical, industrial, and field contexts. In contrast, LSPR systems, which are simpler to operate, offer significantly lower sensitivity, reaching up to two orders of magnitude less than SPR. Both SPR and LSPR systems typically use advanced digital cameras or spectrophotometers to detect the plasmonic resonance phenomenon. In this scenario, we have focused on developing a system that uses a position sensitive quadrant detector (PSPD) to detect SPR and LSPR. We conducted a comparative analysis between both transduction methods (SPR and LSPR) and evaluated their performance under various sensing conditions, including variables such as nanoparticle size, wavelength, and the type of dielectric medium to be analyzed. During the early stages of the thesis project’s development, we implemented a simulation program to understand the plasmonic characteristics of the SPR transducer based on a gold film under different conditions. This led to reflectance spectra that allowed us to optimize the transducer and sensing system, considering factors such as film thickness, incident light wavelength, and the refractive index of the environment
Manufactura y caracterización de lentes poliméricas para sintetizar córneas artificiales
Full text linkEn esta tesis, se presenta un protocolo práctico para la manufactura de lentes de polidimetilsiloxano (PDMS) con un perfil superficial bicónico astigmático (PSBA), cuyo objetivo principal es emular las características de la córnea humana. Para lograr este propósito, se utiliza un modelo matemático basado en la ecuación de la sagita, que conduce a un modelo bicónico que se adapta eficazmente a la geometría corneal. En general, el proceso para obtener lentes de PDMS con PSBA se inicia con la generación del modelo matemático, seguido de la manufactura del perfil en un molde utilizando control numérico por computadora (CNC). Una vez que se obtienen los moldes, se procede a la manufactura de las lentes empleando PDMS, utilizando una relación específica de base y agente de curado. De esta manera, se obtienen las lentes de PDMS con PSBA, cuyo procedimiento se describe en este trabajo de tesis. Tras obtener las lentes de PDMS con PSBA, es esencial llevar a cabo su caracterización óptica para determinar parámetros como la distancia focal, la potencia y la calidad óptica. Además, se calcula el índice de refracción de estas lentes poliméricas, se miden los frentes de onda y se reconstruyen para evaluar el comportamiento de las lentes. Asimismo, se obtienen las transformadas de Fourier ópticas y sus interferogramas. Este estudio sienta las bases para la manufactura de lentes poliméricas en el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), inicialmente utilizando PDMS. Sin embargo, es factible emplear otros polímeros cuyos parámetros se ajusten a los de la córnea humana. Estos modelos pueden caracterizarse mediante un interferómetro Mach-Zehnder y un sensor de frente de onda Shack-Hartmann.In this thesis, a practical protocol for the manufacturing of polydimethylsiloxane (PDMS) lenses with an astigmatic biconic superficial profile (ABSP) is presented, the main purpose of this lenses is to emulate the human cornea. For achieving this, a mathematical model based on the sagitta equation is used, this leads to a biconic model which efficiently adapts to the corneal geometry. Generally, the process for obtaining the ABSP PDMS lenses starts with the generation of a mathematical model, followed by the manufacturing of the profile in a mould using computer numerical control (CNC). Once the molds are obtained, the lenses are manufactured using PDMS, using a specific relation of base and catalyst. In this way, ABSP PDMS lenses are obtained, which procedure is described in this thesis work. After obtaining the ABSP PDMS lenses, it is crucial to carry out its optical characterization for getting parameters such as: focal length, power, and optical quality. Also, the refractive index of these polymeric lenses is calculated, the wavefronts are measured and reconstructed for evaluating the lenses behavior. In addition, the optical transforms are obtained and their interferograms. This study establish the basis for the manufacturing of polymeric lenses inside the National Institute for Astrophysics, Optics and Electronics (INAOE), using PDMS at the moment. However, it is feasible to use any other polymer which parameters can be adjusted to those of the human cornea. These models can be characterized with the aid of a Mach-Zehnder interferometer and a Shack- Hartmann wavefront sensor
Generación de alta eficiencia de campos ópticos con doble modulación de fase.
Full text linkEste trabajo se centra en la generación de campos ópticos arbitrarios y su implementación mediante el uso de hologramas de fase sintéticos (SPH) y moduladores espaciales de luz (SLM). Se mencionan enfoques convencionales que utilizan un arreglo óptico conocido como 4-f de doble transformada de Fourier, que consiste en lentes transformadoras de Fourier, un filtro espacial y un plano de salida. Se propone una modificación en este arreglo convencional, donde el SLM se coloca en el plano de entrada. Esto permite generar campos complejos deseados utilizando un SPH diseñado adecuadamente. El espectro de Fourier del SPH se compone de un término de señal y un término de ruido, y se busca que estos términos tengan una mínima superposición. Para lograrlo, se utiliza un filtro espacial que bloquea el término de ruido, y posteriormente se realiza una transformada de Fourier para obtener el campo deseado. Como tarea principal realizamos el estudio de campos ópticos no difractivos y su aproximación para hacerlos realizables con este arreglo experimental. Explorando diferentes aproximaciones, como la especificación de la modulación azimutal en el espectro de Fourier. Se presentan resultados experimentales de generación de campos ópticos arbitrarios con alta eficiencia utilizando el arreglo propuesto.This work focuses on the generation of arbitrary optical fields and their implementation through the use of synthetic phase holograms (SPH) and spatial light modulators (SLM). Conventional approaches are mentioned that utilize an optical setup known as the 4-f double Fourier transform, consisting of Fourier-transforming lenses, a spatial filter, and an output plane. A modification to this conventional setup is proposed, where the SLM is placed at the input plane. This allows for the generation of desired complex fields using a suitably designed SPH. The Fourier spectrum of the SPH consists of a signal term and a noise term, and the aim is to minimize the overlap of these terms. To achieve this, a spatial filter is employed to block the noise term, followed by a Fourier transform to obtain the desired field. As the main task, we conduct a study of non-diffractive optical fields and their approximation to make them feasible with this experimental setup. Various approaches are explored, such as specifying azimuthal modulation in the Fourier spectrum. Experimental results are presented for generating arbitrary optical fields with high efficiency using the proposed setup
Characterization and modeling of comercial CMOS technologies for cryogenic applications
Full text linkComplementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) technology is currently facing many challenges in order to keep leading the technology progress, which comes from the manufacturing processes up to achieve design to solve particular needs, such as ultra-low power consumption integrated circuits (IC). This technology is currently trying to meet claims from quantum computing (QC) to have control and readout electronics working in cryogenic environments. Nevertheless, current CMOS commercial models show important discrepancies at cryogenic ambients. Despite the achievement within the cryogenic CMOS field, there are many challenges that need to be solved before we would obtain an optimized integrated circuit (IC for deep-cryogenic temperatures (<10 K). Hence, this thesis focused on the characterization, physics, and modeling of MOSFETs at deep-cryogenic temperatures. Advanced commercial technologies such as 65 nm bulk MOSFET, 22 nm FD SOI MOSFET, and 14 nm PD SOI FinFET were studied. Electrical parameters; and electrical models at cryogenic temperatures were obtained. Measurements from room temperature down to 350 mK and 3.8 K were done. The experimental set-up developed was capable to achieve down to 350 mK, nevertheless, the thermal power dissipation is reduced down to ∼3 μW. So, most of the measurements were done at 3.8 K where the thermal power dissipation is up to 1 W. Within this system, we could obtain electrical and electro-thermal measurements for various transistors allowing us to verify what literature reports as well as study thermal effects. Furthermore, we present a method to extract the parameters of MOSFETs at temperatures ranging from 3.8 K up to 300 K. This method only requires simple DC measurements on a single test device in the triode region. The extracted parameters are the threshold voltage, the series resistance, the mobility degradation, and the critical field at which the carriers are velocity saturated. It is also shown that mobility degradation, series resistance and velocity saturation produce equivalent effects in the triode region.La tecnología Metal Oxido Semiconductor Complementaria (CMOS) actualmente enfrenta diversos desafíos, de tal modo que siga liderando el desarrollo tecnológico, los cuales son del tipo de procesos de manufactura hasta alcanzar a obtener un diseño que resuelva necesidades muy específicas, como por ejemplo algún circuito integrado que requiera trabajar con ultra bajo consumo de potencia. A su vez, esta tecnología intenta cumplir con los requerimientos de la computación cuántica (QC) para poder contar con circuitos electrónicos de control y escritura capaces de trabajar en temperaturas criogénicas. Sin embargo, los modelos comerciales de CMOS actuales difieren de forma importante al momento de operar a temperaturas criogénicas y a pesar del gran avance hecho hasta hoy en día en el área de criogenia, aún existen diversos retos que tienen que ser resueltos antes de poder obtener un circuito integrado (IC) optimizado a temperaturas ultra fías (<10 K). Por tanto, esta tesis se enfoca en obtener mediciones eléctricas de tecnologías CMOS comerciales, así como sus parámetros eléctricos, al igual que los modelos eléctricos y electro-térmicos que pudieran predecir el comportamiento de los transistores una vez alcanzada la temperatura de helio líquido (4.2 K). El sistema de refrigeración y medición desarrollado, fue capaza de alcanzar como temperatura más baja los 350 mK, sin embargo, la potencia de disipación térmica caía drásticamente, hasta alrededor de ∼ 3 μW. Por tanto, la mayoría de las mediciones eléctricas, fueron a 3.8 K, donde la potencia de disipación térmica alcanzaba un Watt. Gracias a este sistema, logramos obtener mediciones eléctricas y electro térmicas para diversos transistores, lo que nos permitió verificar los comportamientos reportados en la literatura, así como estudiar los efectos térmicos. Además, se presenta un método para extraer los parámetros eléctricos del MOSFET para un rango de temperatura entre 3.8 K y 300 K. Este método solo requiere mediciones en DC sobre un dispositivo de prueba en la región de triodo. Los parámetros que se logran extraer son el voltaje de encendido, la resistencia en serie, la degradación de la movilidad y el campo eléctrico crítico al cual los portadores alcanzan una saturación en su velocidad. También se muestra que la degradación de la movilidad, la resistencia en serie y la velocidad de saturación producen efectos equivalentes en la región de triodo
Segmentación Semántica de la Cobertura Terrestre para Estimación de Humedad del Suelo en Base a Imágenes Satelitales
Full text linkLas sequías son uno de los desastres naturales más costosos, cuyo impacto y frecuencia se han incrementado debido al cambio climático. Se estima que el número y duración de sequías se ha elevado en 29 % desde el año 2000 y que hasta 700 millones de personas corren el riesgo de ser desplazadas como resultado de sequías pronosticadas hasta el año 2030 a nivel mundial [1]. En este sentido, la sequía es un tema de relevancia global, por ello, es importante contar con medidas de mitigación de riesgos mediante monitoreo, recolectando y analizando parámetros que proporcionen información para su detección [2]. Dentro de este orden de ideas, la humedad es un parámetro clave para identificar y evaluar el riesgo de sequía [3]. El costo de la medición precisa de la humedad del suelo in situ es costosa porque requiere un proceso de muestreo periódico y las mediciones reales son escasas debido a la falta de sensores in situ. Por tal motivo hay interés en desarrollar métodos enfocados a estimar la humedad del suelo en una región mediante imágenes satelitales. Las técnicas de percepción remota mediante observaciones satelitales se han utilizadas para la obtención de indicadores o parámetros de humedad del suelo. Con estas observaciones se puede realizar análisis y recuperación de variables relacionadas con la sequía como la humedad del suelo mediante imágenes multiespectrales adquiridas en las bandas del visible, infrarrojo o de microondas. [4, 5, 6, 7, 8]. De esta manera se tiene una alternativa que proporciona un conjunto de datos para estudiar sequías, incluyendo observaciones globales, registros de datos consistentes, y acceso a lugares geográficos inaccesibles [9]. Se han realizado diversos esfuerzos para la estimación de humedad del suelo con imágenes satelitales aplicando diversos métodos. Entre estos métodos se encuentran los tradicionales, aprendizaje automático y procesamiento de imágenes. El enfoque tradicional calcula índices relacionados con la humedad derivados de imágenes satelitales como el Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) o Normalized Difference Water Index (NDWI), entre otros [10, 11]