p (PhysOrg.com) - Os semicondutores fornecem as bases para muitos caminhos diferentes de pesquisa de dispositivos. De fato, muitos dos dispositivos tecnológicos que são comuns em nossa sociedade dependem de semicondutores. Contudo, à medida que exploramos cada vez mais as oportunidades oferecidas na nanoescala, novos materiais semicondutores são necessários. Um dos materiais semicondutores mais promissores nesse nível é o nanotubo de carbono (CNT). p “Há uma grande promessa no uso de nanotubos de carbono para sensores.” Ning Xi conta PhysOrg.com . Xi é John D. Ryder Professor de Engenharia Elétrica e de Computação na Michigan State University, e lidera um grupo que está trabalhando na engenharia de lacunas de banda de CNT para uso como sensores infravermelhos. Xi trabalhou com Kin Wai Chiu Lai, Carmen Kar Man Fung e Hongzhi Chen no estado de Michigan, e Tzyh-Jong Tarn na Wasington University em St. Louis para desenvolver um processo que é descrito em Cartas de Física Aplicada :“Projetando o gap de nanotubo de carbono para sensores infravermelhos.” Este projeto é apoiado pelo Office of Naval Research.

p “Para material semicondutor, o gap é um dos parâmetros mais importantes, ”Xi explica. “O gap representa quanta energia é necessária para mover um elétron. Para que o elétron se mova, tem que ser capaz de pular essa lacuna. Você tem que mudar a composição do material para mudar o gap, e isso é muito difícil. As pessoas vêm tentando todos os tipos de maneiras de fazer isso há anos. ”

p No que diz respeito aos sensores, o uso de CNTs com diferentes intervalos de banda pode ajudar a identificar diferentes tipos de luz. “A luz infravermelha tem um certo comprimento de onda, ”Xi diz. “Você precisa de um certo intervalo de banda para detectar isso. Se você tiver nanotubos com diferentes intervalos de banda, você pode projetar um sensor para detectar diferentes espectros de infravermelho. E como esses nanotubos são tão pequenos, arranjar diferentes CNTs com diferentes intervalos de banda é possível. ”

p A fim de projetar as lacunas de banda para que possam fornecer os sensores semicondutores, Xi e seus colegas criaram um processo de remoção de camadas de CNTs de várias paredes. “O interessante com os nanotubos de carbono é que o gap depende do raio. Se você tiver um nanotubo com várias paredes, você pode descascar a camada externa para alterar o raio. E isso muda o gap também. Em vez de mudar o material semicondutor, é possível sintonizar o gap para o valor adequado, um passo de cada vez."

p Xi, seus colegas e colaboradores desenvolveram um processo que lhes permite usar o controle de feedback para remover camadas de CNTs de várias paredes. “Conseguimos fazer isso experimentalmente, com relativa facilidade em comparação com os processos anteriores para ajuste de intervalo de banda, ”Xi aponta. “Conseguimos gerar diferentes tipos de nanotubos de carbono com diferentes intervalos de banda, e capaz de detectar vários comprimentos de onda de luz em um espectro. ”

p Ser capaz de sintonizar uma lacuna de banda sem ter que fazer um novo material é um grande passo em semicondutores, e Xi espera que esse processo possa ser usado para outros fins. “Estamos principalmente interessados ​​em nanosensores infravermelhos, mas pode haver outras aplicações para esta tecnologia. ” p Copyright 2009 PhysOrg.com.
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