1. Separación de carga fotoinducida y dinámica de excitones :
- Cuando la luz interactúa con un CNT, puede crear pares electrón-hueco conocidos como excitones. Se han logrado avances en la comprensión de los mecanismos de separación de carga fotoinducida, donde el excitón se disocia en portadores de carga libres. Este conocimiento es esencial para diseñar fotodetectores y células solares eficientes basados en CNT.
2. Espectroscopia ultrarrápida :
- Las técnicas de espectroscopia ultrarrápida, como la espectroscopia de absorción transitoria de femtosegundos, han permitido a los investigadores estudiar la dinámica de los portadores de carga en CNT en escalas de tiempo ultrarrápidas. Estos estudios proporcionan información sobre los procesos fundamentales implicados en el transporte y la relajación de carga.
3. Efectos del confinamiento cuántico :
- La estructura unidimensional única de los CNT conduce a efectos de confinamiento cuántico que influyen en el comportamiento de los portadores de carga. Se han logrado avances en la comprensión de cómo estos efectos afectan el transporte de carga, las propiedades ópticas y la dinámica de los excitones en los CNT.
4. Funcionalización y Dopaje :
- Funcionalizar los CNT con varios grupos químicos o doparlos con impurezas puede modificar sus propiedades de transporte de carga. Los estudios han investigado los efectos de la funcionalización y el dopaje sobre la fotoconductividad, la movilidad del portador y la banda prohibida de los CNT.
5. Transferencia de carga Intertube :
- En CNT de paredes múltiples o haces de CNT, puede ocurrir una transferencia de carga entre tubos adyacentes. Comprender los mecanismos y la dinámica de la transferencia de carga entre tubos es importante para optimizar el rendimiento de los dispositivos electrónicos basados en CNT.
6. CNT-Híbridos de semiconductores :
- Se han logrado avances en la integración de CNT con materiales semiconductores para formar estructuras híbridas. Estos híbridos exhiben propiedades mejoradas de separación y transporte de carga, lo que los hace prometedores para aplicaciones fotovoltaicas y de fotocatálisis.
7. Modelados Teóricos y Simulaciones :
- Los modelos teóricos y las simulaciones han desempeñado un papel crucial a la hora de complementar los estudios experimentales. Los métodos computacionales, como la teoría funcional de la densidad (DFT) y las técnicas de la función de Green de no equilibrio (NEGF), han proporcionado información sobre la estructura electrónica, el transporte de carga y las propiedades optoelectrónicas de los CNT.
Estos avances han profundizado nuestra comprensión de cómo los nanotubos de carbono mueven las cargas creadas por la luz. Han allanado el camino para el desarrollo de dispositivos basados en CNT de alto rendimiento, incluidas células solares, diodos emisores de luz, fotodetectores y sistemas de almacenamiento de energía. Se continuarán investigaciones adicionales en este campo para explorar las propiedades únicas de los CNT y optimizar su rendimiento para diversas aplicaciones.
