p Semicondutores de gap estreito com a capacidade de usar luz visível têm atraído um interesse significativo graças à sua versatilidade. Agora, cientistas no Japão desenvolveram e caracterizaram um novo material semicondutor para aplicação em componentes de processos estimulados pela luz. As descobertas têm, pela primeira vez, sugeriu uma nova maneira de reduzir o gap em semicondutores de óxido à base de estanho, mais baratos e não tóxicos, para aplicações eficientes à base de luz. p Semicondutores que podem explorar o espectro visível onipresente de luz para diferentes aplicações tecnológicas serviriam como uma bênção para o mundo material. Contudo, esses semicondutores geralmente não são baratos e podem ser tóxicos. Agora, um grupo de cientistas de materiais do Instituto de Tecnologia de Tóquio e da Universidade de Kyushu colaborou para desenvolver um material semicondutor de gap estreito mais barato e não tóxico com potenciais aplicações "baseadas em luz" ou fotofuncionais, de acordo com um estudo recente publicado em Química de Materiais .

p Semicondutores de óxido contendo estanho são mais baratos do que a maioria dos materiais semicondutores, mas suas aplicações fotofuncionais são restringidas por um largo gap óptico. A mencionada equipe de cientistas, liderado pelo Dr. Kazuhiko Maeda, Professor Associado do Departamento de Química, Instituto de Tecnologia de Tóquio, desenvolveram um material semicondutor à base de perovskita que é livre de chumbo tóxico e pode absorver uma ampla gama de luz visível (Figura 1). A equipe "dopou, "ou introduzido intencionalmente, íons de hidreto no material semicondutor contendo estanho. Ao fazer isso, eles reduziram com sucesso o gap de 4 eV para 2 eV, devido à redução química do componente de estanho que acompanhou a dopagem do íon hidreto.

p Os cientistas também foram capazes de identificar uma reação de redução de estanho crucial no material semicondutor por meio de medições físico-químicas. Essa redução leva à geração de um "par de elétrons isolados de estanho, "cujos diferentes estados eletrônicos contribuem notavelmente para a absorção de luz visível do material. Eles também atribuem essa propriedade desejada à introdução prévia de defeitos de oxigênio no material. Destacando a importância dos defeitos de oxigênio, Dra. Maeda, que também é um autor correspondente do estudo, explica, "A introdução prévia de defeitos de oxigênio em BaSnO ₃ por Y ³⁺ substituição para Sn ⁴⁺ também é indispensável para realizar uma redução significativa do gap. "

p Para confirmar que o material semicondutor desenvolvido é realmente fotofuncional, os cientistas testaram a aplicabilidade do material semicondutor em um fotoeletrodo. Eles observaram que o material desenvolvido deu uma clara fotorresposta anódica até os 600 nm esperados.

p Falando sobre o impacto do estudo, Dr. Katsuro Hayashi, Professor da Faculdade de Engenharia, Universidade Kyushu, e o outro autor correspondente do estudo, diz, "Geral, o estudo permitiu um salto gigante no desenvolvimento de um modelo mais barato, não tóxico, gap óptico estreito, material semicondutor contendo estanho para aplicações práticas em células solares, fotocatálise e pigmentos. "

p Graças aos esforços dos pesquisadores, podemos esperar avanços significativos no desenvolvimento de vários outros materiais de absorção de luz visível sem chumbo com inúmeras aplicações.