El silicio es un material de suma importancia en microelectr´onica y
en fot´onica. Las propiedades semiconductoras del silicio est´an detr´as de
los conceptos que gobiernan el funcionamiento de la mayor´ia de los dispositivos
electr´onicos como los diodos y los transistores. El concepto de
integraci´on ha permitido procesar dispositivos muy peque˜nos, llegando a
alcanzar un tama˜no nanom´etrico. El alto ´indice de refracci´on del silicio
permite confinar la luz en estructuras de tama´no microm´etrico. Este es el
caso de dispositivos fot´onicos tales como las gu´ias de onda y las cavidades.
Usualmente, tanto los dispositivos fot´onicos como los electr´onicos est´an
basados en la tecnolog´ia planar, es decir poseen una topolog´ia plana,
siendo ´esto una fuente de p´erdidas. Es bien conocido que las cavidades
esf´ericas confinan la luz con m´as eficiencia que las cavidades planares.
Esta tesis trata sobre el desarrollo de un nuevo tipo de micropart´iculas
esf´ericas que llamamos Coloides de Silicio. Debido a su forma esf´erica, su
alto ´indice de refracci´on y su suave superficie, estas part´iculas funcionan
como microcavidades ´opticas con modos resonantes bien definidos en el
infrarrojo cercano. La tesis reporta sobre la s´intesis, y las propiedades estructurales
y ´opticas de los coloides de silicio con di´ametro entre 0.5 y 3.5
micr´ometros. Los coloides de silicio pueden facilitar el desarrollo de microcavidades
de alto factor de calidad con alta eficiencia de confinamiento
de la luz, y permitir la integraci´on de dispositivos electr´onicos y fot´onicos
tales como una uni´on p-n en una sola part´icula coloidal. Esta tesis reporta
tambi´en sobre los coloides de silicio como elementos integrantes de las
Esponjas Fot´onicas, las cuales est´an formadas por una red desordenada
de microesferas de silicio de diferentes tama˜nos, e interaccionan con la
luz fuertemente en un ancho rango de longitudes de onda.