Un equipo de investigación de la Universidad de la Ciudad de Hong Kong (CityU) logró recientemente una construcción sin desajustes en la red de nanocables de heteroestructura núcleo-cubierta III-V/calcogenuro para aplicaciones electrónicas y optoelectrónicas. Este avance aborda desafíos tecnológicos cruciales relacionados con el problema de desajuste de la red en el crecimiento de semiconductores de heteroestructura de alta calidad, lo que conduce a un transporte de portadores y propiedades fotoeléctricas mejorados.
Durante décadas, el desafío de producir semiconductores de heteroestructura de alta calidad ha persistido, obstaculizado principalmente por el problema de la falta de coincidencia de la red en la interfaz. Esta limitación ha limitado el potencial de estos materiales para aplicaciones electrónicas y optoelectrónicas de alto rendimiento.
En un gran esfuerzo por superar este obstáculo, el equipo de investigación introdujo inicialmente un método pionero para la síntesis sin desajustes de red de nanocables de heteroestructura núcleo-cubierta III-V/calcogenuro diseñados para aplicaciones de dispositivos.
Su estudio, titulado "Construcción sin desajustes de celosía de nanocables de heteroestructura núcleo-cubierta III-V/calcogenuro", se ha publicado en Nature Communications. .
"A nivel de nanoescala, las características de la superficie desempeñan un papel fundamental en el control de las propiedades de los materiales de baja dimensión. Las propiedades tensioactivas de los átomos de calcogenuro contribuyen significativamente a la promesa de la electrónica de heterounión núcleo-capa para abordar las necesidades tecnológicas en evolución", dijo el profesor Johnny Ho, vicepresidente asociado (Empresa) y profesor del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de CityU, quien dirigió la investigación.
"Los avances logrados en este estudio marcan un paso sustancial hacia la utilización eficiente de semiconductores de heteroestructura III-V, allanando el camino para aplicaciones de alto rendimiento, particularmente en el ámbito de Internet de las cosas (IoT), que de otro modo podrían ser inalcanzables usando enfoques alternativos", añadió el profesor Ho.
Alineado con el detector SWaP 3 de tercera generación concepto (tamaño, peso, potencia, precio, rendimiento), la última generación de dispositivos optoelectrónicos tiende hacia la miniaturización, la flexibilidad y la inteligencia, enfatizó el profesor Ho. "La construcción sin desajustes de red de nanocables de heteroestructura núcleo-cubierta es muy prometedora para el SWaP 3 ultrasensible de próxima generación optoelectrónica", afirmó.
Esta investigación pionera abarca el diseño de materiales innovadores, el desarrollo de procesos novedosos y la exploración de nuevas aplicaciones optoelectrónicas. El enfoque inicial implica la investigación de una capa amorfa compuesta de redes de enlaces covalentes de calcogenuro, empleada estratégicamente para abordar el problema de desajuste de la red que rodea al núcleo III-V.
El logro exitoso de una construcción eficaz sin desajustes de red en la heteroestructura núcleo-cubierta introduce propiedades optoelectrónicas no convencionales. En particular, estas propiedades incluyen fotorespuesta bidireccional, fotodetección infrarroja asistida por luz visible y fotodetección infrarroja mejorada.
Más información: Fengjing Liu et al, Construcción sin desajustes de celosía de nanocables de heteroestructura núcleo-cubierta III-V/calcogenuro, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-43323-x
Proporcionado por la Universidad de la ciudad de Hong Kong
