Investigadores de las universidades de Linköping y Shenzhen han demostrado cómo se puede convertir una perovskita inorgánica en un fotodetector económico y eficiente que transfiera tanto texto como música. "Es un material prometedor para la futura comunicación óptica rápida", dice Feng Gao, investigador de la Universidad de Linköping.

"Las perovskitas de materiales inorgánicos tienen un enorme potencial para influir en el desarrollo de la comunicación óptica. Estos materiales tienen tiempos de respuesta rápidos, son simples de fabricar, y son extremadamente estables ". Así dice Feng Gao, profesor titular de LiU que, junto con colegas que incluyen a Chunxiong Bao, postdoctorado en LiU, y científicos de la Universidad de Shenzhen, ha publicado los resultados en la prestigiosa revista Materiales avanzados .

Toda comunicación óptica requiere fotodetectores rápidos y fiables:materiales que capturan una señal luminosa y la convierten en una señal eléctrica. Los sistemas de comunicación óptica actuales utilizan fotodetectores hechos de materiales como el silicio y el arseniuro de galio indio. Pero estos son caros, en parte porque son complicados de fabricar. Es más, estos materiales no se pueden utilizar en algunos dispositivos nuevos, como mecánicamente flexible, dispositivos ligeros o de gran superficie.

El investigador ha estado buscando un reemplazo barato, o al menos complementario, materiales durante muchos años, y he mirado, por ejemplo, semiconductores orgánicos. Sin embargo, el transporte de carga de estos ha demostrado ser demasiado lento. Un fotodetector debe ser rápido.

Los nuevos materiales de perovskita han sido extremadamente interesantes en la investigación desde 2009, pero la atención se centró en su uso en células solares y diodos emisores de luz eficientes. Feng Gao, investigador en Electrónica Biomolecular y Orgánica en LiU, recibió una subvención inicial de 1,5 millones de euros del Consejo Europeo de Investigación (ERC) en el otoño de 2016, destinado a la investigación sobre el uso de perovskitas en diodos emisores de luz.

Las perovskitas forman una familia completamente nueva de materiales semiconductores que se definen por sus estructuras cristalinas. Pueden consistir en sustancias tanto orgánicas como inorgánicas. Tienen buenas propiedades de emisión de luz y son fáciles de fabricar. Para aplicaciones como diodos emisores de luz y células solares eficientes, se ha puesto el mayor interés en las perovskitas que consisten en una sustancia orgánica (que contiene carbono e hidrógeno), metal, y halógeno (flúor, cloro, iones de bromo o yodo). Sin embargo, cuando esta composición se utilizó en fotodetectores, resultó ser demasiado inestable.

Los resultados cambiaron sin embargo, cuando Chunxiong Bao usó los materiales adecuados, y logró optimizar el proceso de fabricación y la estructura del film.

La película en la nueva perovskita, que contiene solo elementos inorgánicos (cesio, dirigir, yodo y bromo), ha sido probado en un sistema de comunicación óptica, que confirmó su capacidad para transferir texto e imágenes, de forma rápida y fiable. La calidad no se deterioró, incluso después de 2, 000 horas a temperatura ambiente.

"Es muy gratificante que ya hayamos logrado resultados muy cercanos a la aplicación, "dice Feng Gao, quien lidera la investigación, junto con el profesor Wenjing Zhang de la Universidad de Shenzhen.