p (PhysOrg.com) - Pesquisadores da Universidade de Pittsburgh criaram um sensor de luz em nanoescala que pode ser combinado com circuitos eletrônicos de tamanho quase atômico para produzir dispositivos ópticos e eletrônicos híbridos com novas funcionalidades. O time, que também envolveu pesquisadores da Universidade de Wisconsin em Madison, relatórios em Nature Photonics que o desenvolvimento supera um dos desafios mais assustadores da nanotecnologia. p O grupo, liderado por Jeremy Levy, professor de física e astronomia na Escola de Artes e Ciências de Pitt, modelou um dispositivo fotônico com menos de 4 nanômetros de largura, permitindo a interação fotônica sob demanda com objetos tão pequenos quanto moléculas únicas ou pontos quânticos. Em outro primeiro, o minúsculo dispositivo pode ser eletricamente ajustado para alterar sua sensibilidade a cores diferentes no espectro visível, que pode dispensar a necessidade de filtros de luz separados que outros sensores normalmente requerem. Levy trabalhou com Pitt, pesquisador de pós-doutorado e autor principal, Patrick Irvin, pesquisadores de pós-doutorado Daniela Bogorin e Cheng Cen, e o estudante de pós-graduação de Pitt, Yanjun Ma. Também fizeram parte da equipe os pesquisadores da Universidade de Wisconsin-Madison, Chang-Beom Eom, professor de ciência e engenharia de materiais, e pesquisadores associados Chung Wung Bark e Chad Folkman.

p Os pesquisadores produziram os dispositivos fotônicos por meio de uma plataforma nanoeletrônica regravável desenvolvida no laboratório de Levy que funciona como um Etch A Sketch microscópico, o brinquedo de desenho que inicialmente o inspirou. Sua técnica, relatado pela primeira vez em Materiais da Natureza em março de 2008, é um método para alternar um cristal de óxido entre os estados isolante e condutor. Aplicar uma voltagem positiva à sonda condutora afiada de um microscópio de força atômica cria fios condutores com apenas alguns nanômetros de largura na interface de dois isoladores - uma camada de aluminato de lantânio de 1,2 nanômetro de espessura crescida em um substrato de titanato de estrôncio. Os nanofios condutores podem ser apagados com voltagem reversa, tornando a interface um isolante mais uma vez.

p Em fevereiro de 2009, Levy relatou na Science que sua plataforma poderia ser usada para esculpir um dispositivo de memória de alta densidade e um transistor chamado "SketchFET" com recursos de apenas dois nanômetros de tamanho.

p Neste trabalho recente, Levy e seus colegas demonstraram um método robusto para incorporar sensibilidade à luz nesses circuitos eletrônicos, usando as mesmas técnicas e materiais. Dispositivos fotônicos geram, guia, ou detectar ondas de luz para uma variedade de aplicações, Levy disse. A luz é extremamente sensível às propriedades de objetos em nanoescala como moléculas únicas ou pontos quânticos, mas a integração de nanofios semicondutores e dispositivos fotônicos de nanotubos com outros elementos de circuito eletrônico sempre foi um desafio.

p "Esses resultados podem permitir novas possibilidades para dispositivos que podem detectar propriedades ópticas em nanoescala e fornecer essas informações em formato eletrônico, "Levy disse.