[ca] L'interès en la fotònica basada en silici ha augmentat durant els últims anys donat que promet dispositius econòmics i d'alt rendiment. L'aparició i avanç en les tècniques de fabricació a escales micro i nano, junt amb algunes de les propietats òptiques d'aquest material, com per exemple el seu alt índex de refracció, han permès el desenvolupament de nous mètodes per al confinament de llum. En particular, les microesferes de Si es comporten com a excel·lents ressonadors amb factors de qualitat molt alts, fet que permet un major aprofitament de la llum. En aquest treball es presenta un nou mètode de fabricació d'esferes cristal·lines de silici connectades al substrat, també de c-Si, a través d'un coll estret. El procés de fabricació es basa en la reorganització de la superfície en estat sòlid que es produeix quan el silici es sotmet a altes temperatures (superiors a 1100 C). D'aquesta forma, estructures amb vores afilades, com micropilars amb relacions d'aspecte relativament altes, evolucionen en formes arrodonides, idealment esferes, a la vegada que es mantenen unides al silici a través d'un coll. En aquest projecte fabriquem micropilars de diverses dimensions i els reorganitzem mitjançant un tractament de recuita a altes temperatures en diferents condicions. Demostrem que tant la relació d'aspecte com el temps i l'atmosfera del procès de recuita són determinants per a la forma final de les estructures. A més, aquestes presenten una superfície amb els plans cristal·lins clarament marcats, fet que confirma que la seva naturalesa monocristal·lina no es veu afectada durant el procés de fabricació. Així mateix, també comparem els resultats obtinguts experimentalment i mitjançant el model teòric. Aquest anàlisi mostra un acord satisfactori entre ambdós enfocaments, fet que indica que l'evolució d'un determinat perfil es pot predir i simular correctament. Addicionalment, també verifiquem que el mecanisme principal que provoca aquesta migració atòmica és la difusió superficial, en contrast amb l'evaporació/condensació, que és pràcticament negligible en les condicions experimentals donades.

[en] Silicon photonics has gained increasing interest in recent years as it promises high performance, cost-effective integrated optical devices. The advent of Si fabrication techniques at the micro and nano-scales, in conjunction with the interesting optical properties of this material, such as its high refractive index, has enabled the development of new methods of light confinement. In particular, Si microspheres behave as excellent resonators with ultra-high quality factors, resulting in an enhancement in light harvesting. This work presents a new fabrication method of monocystalline Si spheres connected to the substrate, which is also c-Si, through a narrow neck. The fabrication process relies on the surface reorganization in solid phase that occurs when silicon is exposed to high temperatures (above 1100 C). Therefore, initial sharp structures, such as micropillars with relatively high aspect ratios, evolve into rounded shapes, ideally spheres, while keeping attached to the Si bulk through a narrow neck. In this project we fabricate micropillars of varying dimensions and reorganize them through high-temperature annealing at different conditions. As a result, it is proved that the initial aspect ratio together with both the annealing time and atmosphere are decisive in the final shape of the structures. Moreover, they exhibit a faceted surface, confirming that their monocrystalline nature is not altered during the fabrication process. In addition to that, we develop a comparison between the experimental results and the ones obtained through a theoretical model. This analysis shows a satisfactory agreement between both approaches, indicating that the evolution of a given profile can be accurately predicted and simulated. Furthermore, we also verify that the principal mechanism inducing this atomic migration is surface diffusion, in contrast with evaporation/condensation that becomes almost negligible in our experimental conditions.