Pesquisadores das universidades de Linköping e Shenzhen mostraram como uma perovskita inorgânica pode ser transformada em um fotodetector barato e eficiente que transfere texto e música. “É um material promissor para uma futura comunicação óptica rápida”, diz Feng Gao, pesquisador da Linköping University.

"As perovskitas de materiais inorgânicos têm um enorme potencial para influenciar o desenvolvimento da comunicação óptica. Esses materiais têm tempos de resposta rápidos, são simples de fabricar, e são extremamente estáveis. "Assim diz Feng Gao, palestrante sênior da LiU que, junto com colegas que incluem Chunxiong Bao, pós-doutorado na LiU, e cientistas da Universidade de Shenzhen, publicou os resultados na prestigiosa revista Materiais avançados .

Toda comunicação óptica requer fotodetectores rápidos e confiáveis ​​- materiais que capturam um sinal de luz e o convertem em um sinal elétrico. Os sistemas de comunicação óptica atuais usam fotodetectores feitos de materiais como silício e arseneto de índio e gálio. Mas estes são caros, em parte porque são complicados de fabricar. Além disso, esses materiais não podem ser usados ​​em alguns dispositivos novos, como mecanicamente flexível, dispositivos leves ou de grande área.

O pesquisador tem procurado uma substituição barata, ou pelo menos suplementar, materiais por muitos anos, e olhei para, por exemplo, semicondutores orgânicos. Contudo, o transporte de carga desses provou ser muito lento. Um fotodetector deve ser rápido.

Os novos materiais de perovskita têm sido extremamente interessantes em pesquisas desde 2009, mas o foco tem sido seu uso em células solares e diodos emissores de luz eficientes. Feng Gao, pesquisador em Eletrônica Biomolecular e Orgânica na LiU, recebeu uma subvenção inicial de 1,5 milhões de euros do Conselho Europeu de Pesquisa (ERC) no outono de 2016, destinado à pesquisa sobre o uso de perovskitas em diodos emissores de luz.

As perovskitas formam uma família completamente nova de materiais semicondutores que são definidos por suas estruturas cristalinas. Eles podem consistir em substâncias orgânicas e inorgânicas. Eles têm boas propriedades de emissão de luz e são fáceis de fabricar. Para aplicações como diodos emissores de luz e células solares eficientes, mais interesse foi colocado em perovskitas que consistem em uma substância orgânica (contendo carbono e hidrogênio), metal, e halogênio (flúor, cloro, iodo bromo ou iodo). Contudo, quando esta composição foi usada em fotodetectores, provou ser muito instável.

Os resultados mudaram, Contudo, quando Chunxiong Bao usou os materiais certos, e conseguiu otimizar o processo de fabricação e a estrutura do filme.

O filme na nova perovskita, que contém apenas elementos inorgânicos (césio, liderar, iodo e bromo), foi testado em um sistema para comunicação óptica, que confirmou sua capacidade de transferir texto e imagens, de forma rápida e confiável. A qualidade não piorou, mesmo depois de 2, 000 horas à temperatura ambiente.

“É muito gratificante já termos alcançado resultados muito próximos da aplicação, "diz Feng Gao, quem lidera a pesquisa, junto com o professor Wenjing Zhang da Universidade de Shenzhen.