Deformabilidad de los monocristales de InSe. (A) Estructura cristalina de β-InSe y la proyección en los planos (110) y (001). (B) Cristal recién crecido y (C) superficie de escisión. (D a F) El monocristal de InSe se transforma en varias formas sin romperse. (G) Imagen de microscopía electrónica de barrido (SEM) de una losa de cristal plegada. R, radio. Curvas de esfuerzo-deformación de ingeniería de compresión a lo largo de (H) y perpendiculares a (I) el eje c. La cuadrícula más pequeña denota 1 mm en todas las fotografías. Crédito: Ciencias (2020). DOI:10.1126 / science.aba9778
Un equipo de investigadores afiliado a múltiples instituciones en China y uno en los EE. UU. Ha descubierto que los cristales semiconductores de seleniuro de indio (InSe) tienen una flexibilidad excepcional. En su artículo publicado en la revista Ciencias , el grupo describe las muestras de prueba de InSe y lo que aprendieron sobre el material. Xiaodong Han, de la Universidad de Tecnología de Beijing, ha publicado un artículo en perspectiva que describe el trabajo del equipo en China en el mismo número de la revista.
Como señalan los investigadores, la mayoría de los semiconductores son rígidos, lo que significa que son difíciles de usar en aplicaciones que requieren superficies variadas o doblado. Esto ha presentado un problema para los fabricantes de dispositivos portátiles que intentan responder a la demanda de los usuarios de dispositivos electrónicos flexibles. En este nuevo esfuerzo, los investigadores en China han encontrado un semiconductor, InSe, que no solo es flexible, pero es tan flexible que se puede procesar con rodillos.
InSe, como su nombre lo indica, es un compuesto hecho de indio (un elemento metálico que se usa a menudo en las pantallas táctiles) y selenio (un elemento no metálico). El selenio también es un semiconductor 2-D, y ha sido objeto de escrutinio después de que los investigadores descubrieron que su banda prohibida coincidía con la región visible en el espectro electromagnético. Anteriormente se ha estudiado para su uso en aplicaciones optoelectrónicas especiales. En este nuevo esfuerzo, los investigadores estudiaron la posibilidad de usarlo como semiconductor en dispositivos electrónicos portátiles flexibles.
Al probar el material, los investigadores encontraron que su tensión de compresión era aproximadamente del 80 por ciento a temperatura ambiente. También encontraron que una sola hojuela hecha de aproximadamente 10 5 capas del material todavía era extremadamente flexible. Pruebas adicionales mostraron que el InSe a granel tenía una banda prohibida de aproximadamente 1,26 eV a temperatura ambiente y una estructura cristalina hexagonal en forma de panal. Sus capas se formaron a través de enlaces covalentes Se-In-In-Se, y las capas se mantuvieron juntas mediante interacciones de Se-Se Van der Waals. Quizás lo más importante los investigadores encontraron que el material podría producirse en masa mediante laminación termo-mecánica, donde se utilizó una sucesión de rodillos cada vez más pequeños para aplanar y ensanchar el material en finas láminas continuas.
Los investigadores concluyen sugiriendo que InSe puede ser adecuado para su uso en el desarrollo de dispositivos electrónicos deformables o incluso flexibles de próxima generación.
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