[ca] Els òxids complexes epitaxials presenten una àmplia gamma de propietats funcionals desitjables per a futures aplicacions en electrònica i energia. No obstant, aquestes capes epitaxials estan unides covalentment a substrats monocristal·lins limitant les possibles aplicacions. El recent desenvolupament de tècniques que permeten separar les capes epitaxials del substrat de creixement ha introduït una nova forma de produir membranes que brinden una oportunitat sense precedents per explorar nous enfocaments d'heterointegració i ampliar les eines per manipular els seus paràmetres funcionals. L'ús de la fase hidrosoluble Sr3Al2O6 (SAO) com a capa de sacrifici ha demostrat ser una estratègia prometedora per aconseguir aquesta separació. Tot i així, aquesta capa de sacrifici podria tenir una aplicabilitat més amplia si es trobessin mètodes de síntesi versàtils i econòmics que proporcionessin condicions de deposició menys estrictes, permetent així preparar una major varietat de composicions. Aquesta tesi explora la idea pionera d'introduir tècniques de deposició química com a ruta de baix cost, sostenible i potencialment escalable per preparar òxids complexes epitaxials sense suport mitjançant la capa de sacrifici SAO. Per abordar aquest ambiciós objectiu, aquest estudi es centra en el procés de síntesi prioritzant l'ús de la deposició química en solució (CSD) i la deposició de capes atòmiques (ALD). S'han identificat els reptes més importants en cada pas del procés, des del desenvolupament de la capa SAO fins a l'obtenció de membranes d'òxids epitaxials. S'ha posat particular èmfasi en la preparació de membranes de CoFe2O4 (CFO), La0.7Sr0.3MnO3 (LSMO) i BiFeO3 (BFO). En primer lloc, s'ha desenvolupat un procés CSD per preparar SAO epitaxial per ser utilitzat com a capa de sacrifici. No obstant, l'exposició ambiental de la capa dóna lloc a una superfície amorfa que dificulta la possibilitat de fer-hi créixer un òxid epitaxial a sobre. En aquest sentit, s'ha posat èmfasi en superar la inestabilitat del SAO i ampliar-ne l'aplicabilitat obrint la possibilitat a tècniques de deposició ex-situ. Per tractar-ho s'ha combinat l'enginyeria de cations en SAO i un post-processat en buit. La substitució de Ca en Sr3-xCaxAl2O6, (SCxAO) demostra ser una eina eficaç per ajustar el paràmetre de cel·la de la capa de sacrifici així com la seva cristal·linitat, reactivitat amb l'aigua i l'estabilitat ambiental, mentre que el post-processat en buit permet revertir els danys causats en la capa per l'exposició ambiental. A continuació, s'ha explorat la viabilitat del SAO-CSD per obtenir membranes d'òxids epitaxials. S'ha constatat que l'ALD permet obtenir membranes de CFO i BFO, la qualitat cristal·lina de les quals ve dictada pel SCxAO subjacent. D'altra banda, el dipòsit de BFO-CSD directe sobre SAO posa en risc l'estabilitat del sistema. Com a alternativa, s'explora un enfocament híbrid en què es combina LSMO preparat per deposició per làser polsat (PLD) sobre SCxAO-CSD amb l'objectiu de millorar la qualitat de la membrana. La substitució de Ca en la capa de sacrifici mostra ser crítica pel posterior creixement de LSMO, afectant paràmetres com la cristal·linitat, tensió, reactivitat d'interfase i propietats elèctriques. Després de la dissolució de SCxAO, s'aconsegueix membranes epitaxials de LSMO amb comportament metàl·lic. Finalment, s'ha volgut preparar una multicapa d'òxids en un dispositiu funcional que integri el component fotoferroelèctric BFO. Primer s'ha optimitzat el creixement dels diferents components òxids (ZnO, Al-ZnO i BFO) per mètodes químics i després s'ha combinat amb membranes LSMO per obtenir una membrana multicapa amb comportament ferroelèctric i fotoresposta. En conjunt, aquesta tesi presenta una plataforma sense precedents per ampliar la biblioteca d'òxids a partir d'una capa de sacrifici SCxAO més robusta i en unes condicions menys restrictives, obrint així la porta als mètodes químics per ser integrats en el prometedor món de les membranes d'òxids epitaxials.

[es] Los óxidos complejos epitaxiales presentan una amplia gama de propiedades funcionales deseables para futuras aplicaciones en electrónica y energía. Sin embargo, estas capas epitaxiales están unidas covalentemente a sustratos monocristalinos limitando las posibles aplicaciones. El desarrollo reciente de técnicas que permiten separar las capas epitaxiales del sustrato de crecimiento ha introducido una nueva forma de producir membranas que brindan una oportunidad sin precedentes para explorar nuevos enfoques de heterointegración y manipular sus parámetros funcionales. El uso de la fase hidrosoluble Sr3Al2O6 (SAO) como capa de sacrificio ha demostrado ser una estrategia prometedora para obtener esta separación. No obstante, esta capa de sacrificio podría tener mayor aplicabilidad si se encontraran métodos de síntesis versátiles y económicos que proporcionaran condiciones de deposición menos estrictas, permitiendo así preparar una mayor variedad de composiciones. Esta tesis explora la idea pionera de introducir técnicas de deposición química como ruta de bajo coste, sostenible y potencialmente escalable para preparar óxidos complejos epitaxiales sin soporte mediante la capa de sacrificio SAO. Para abordar este ambicioso objetivo, este estudio se centra en el proceso de síntesis priorizando el uso de la deposición química en solución (CSD) y la deposición de capas atómicas (ALD). Se han identificado los retos más importantes en cada paso del proceso, desde el desarrollo de la capa SAO hasta la obtención de membranas de óxidos epitaxiales. Se ha hecho particular énfasis en la preparación de membranas de CoFe2O4 (CFO), La0.7Sr0.3MnO3 (LSMO) y BiFeO3 (BFO). En primer lugar, se ha desarrollado un proceso CSD para preparar SAO epitaxial para su uso como capa de sacrificio. No obstante, la exposición ambiente de la capa da lugar a una superficie amorfa que dificulta la posibilidad de hacer crecer un óxido epitaxial encima. En este sentido, se presta particular atención a superar la inestabilidad del SAO y ampliar su aplicabilidad abriendo la posibilidad a técnicas de deposición ex-situ. La sustitución de Ca en Sr3-xCaxAl2O6, (SCxAO) demuestra ser una herramienta eficaz para ajustar el parámetro de celda de la capa de sacrificio así como su cristalinidad, reactividad con el agua y estabilidad ambiental, mientras que un post-procesado en vacío permite revertir el daño causado en la capa por la exposición ambiental. A continuación, se ha explorado la viabilidad de SAO-CSD para obtener membranas de óxidos epitaxiales. Se ha constatado que ALD permite obtener membranas de CFO y BFO cuya calidad cristalina viene dictada por el SCxAO subyacente. Por otro lado, el depósito de BFO-CSD directo sobre SAO pone en riesgo la estabilidad del sistema. Como alternativa, se explora un enfoque híbrido combinando LSMO preparado por deposición por láser pulsado (PLD) sobre SCxAO-CSD con el objetivo de mejorar la calidad de la membrana. La sustitución de Ca en la capa de sacrificio muestra ser crítica por el posterior crecimiento de LSMO, afectando parámetros del LSMO como su cristalinidad, tensión, reactividad en la interfase y propiedades eléctricas. Tras la disolución de SCxAO, se obtienen membranas epitaxiales de LSMO con comportamiento metálico. Finalmente, se ha querido preparar una multicapa de óxidos en un dispositivo funcional que integre el componente fotoferroeléctrico BFO. Primero, se ha optimizado el crecimiento de los diferentes componentes de óxido (ZnO, Al-ZnO y BFO) por métodos químicos y después se ha combinado con membranas LSMO para obtener finalmente una membrana multicapa con comportamiento ferroeléctrico y fotorespuesta. En conjunto, esta tesis presenta una plataforma sin precedentes para ampliar la biblioteca de membranas de óxidos a partir de una capa de sacrificio SCxAO más robusta y en unas condiciones menos restrictivas, facilitando así la integración de métodos químicos en el prometer mundo de las membranas de óxidos epitaxiales.