Los nanotubos de carbono de pared simple son pilares prometedores para futuros dispositivos optoelectrónicos. Pero las mediciones electrónicas convencionales no pudieron resolver la dinámica optoelectrónica ultrarrápida de los nanotubos. Ahora los científicos alemanes dirigidos por el profesor Alexander Holleitner, físico de la Technische Universitaet Muenchen, han encontrado una manera de medir directamente la dinámica de los electrones fotoexcitados en fotodetectores a nanoescala.

Los nanotubos de carbono tienen una multitud de propiedades inusuales que los convierten en candidatos prometedores para componentes optoelectrónicos. Sin embargo, Hasta ahora ha resultado extremadamente difícil analizar o influir en sus propiedades ópticas y electrónicas. Un equipo de investigadores encabezado por el profesor Alexander Holleitner, físico de la Technische Universitaet Muenchen y miembro del Cluster of Excellence Nanosystems Munich (NIM), ahora ha logrado desarrollar un método de medición que permite una resolución basada en el tiempo de la llamada fotocorriente en fotodetectores con precisión de picosegundos.

"Un picosegundo es un intervalo de tiempo muy pequeño, "explica Alexander Holleitner." Si los electrones viajan a la velocidad de la luz, llegarían casi hasta la luna en un segundo. En un picosegundo solo cubrirían alrededor de un tercio de milímetro ". Esta nueva técnica de medición es unas cien veces más rápida que cualquier método existente. Permitió a los científicos encabezados por el profesor Alexander Holleitner medir la velocidad precisa de los electrones. nanotubos los electrones solo cubren una distancia de aproximadamente 8 diezmilésimas de milímetro u 800 nanómetros en un picosegundo.

En el corazón de los fotodetectores en cuestión hay tubos de carbono con un diámetro de aproximadamente un nanómetro que abarcan un pequeño espacio entre dos detectores de oro. Los físicos midieron la velocidad de los electrones mediante un proceso especial de espectroscopia láser de resolución temporal:la técnica de bomba-sonda. Funciona excitando electrones en el nanotubo de carbono mediante un pulso láser y observando la dinámica del proceso con un segundo láser.

Los conocimientos y las oportunidades analíticas que posibilita la técnica presentada son relevantes para una amplia gama de aplicaciones. Éstos incluyen, más destacado, el mayor desarrollo de componentes optoelectrónicos como los fotodetectores a nanoescala, foto-interruptores y celdas solares.