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  • Fotodetectores ultrarrápidos de nanotubos de carbono
    p Nanotubos de carbono de parede única são blocos de construção promissores para futuros dispositivos optoeletrônicos. Com esta configuração de medição, os físicos liderados pelo Professor Alexander Holleitner (Technische Universitaet Muenchen) podem resolver a dinâmica optoeletrônica ultrarrápida dos nanotubos de carbono. Um primeiro laser emite elétrons nos nanotubos de carbono abrangendo a lacuna entre dois eletrodos de ouro, enquanto um segundo laser mede a fotocorrente resultante. Crédito:Prof. Dr. A. Holleitner, TUM

    p Nanotubos de carbono de parede única são blocos de construção promissores para futuros dispositivos optoeletrônicos. Mas as medições eletrônicas convencionais não foram capazes de resolver a dinâmica optoeletrônica ultrarrápida dos nanotubos. Agora, cientistas alemães liderados pelo professor Alexander Holleitner, físico da Technische Universitaet Muenchen, descobriram uma maneira de medir diretamente a dinâmica de elétrons fotoexcitados em fotodetectores em nanoescala. p Os nanotubos de carbono têm uma infinidade de propriedades incomuns que os tornam candidatos promissores para componentes optoeletrônicos. Contudo, até agora, tem se mostrado extremamente difícil analisar ou influenciar suas propriedades ópticas e eletrônicas. Uma equipe de pesquisadores liderada pelo Professor Alexander Holleitner, um físico da Technische Universitaet Muenchen e membro do Cluster of Excellence Nanosystems Munich (NIM), conseguiu agora desenvolver um método de medição que permite uma resolução baseada no tempo da chamada fotocorrente em fotodetectores com precisão de picossegundos.

    p "Um picossegundo é um intervalo de tempo muito pequeno, "explica Alexander Holleitner." Se os elétrons viajassem à velocidade da luz, eles fariam quase todo o caminho até a lua em um segundo. Em um picossegundo, eles cobririam apenas cerca de um terço de milímetro. "Esta nova técnica de medição é cerca de cem vezes mais rápida do que qualquer método existente. Ela permitiu que os cientistas chefiados pelo professor Alexander Holleitner medissem a velocidade precisa dos elétrons. No carbono nanotubos os elétrons cobrem apenas uma distância de cerca de 8 dez milésimos de milímetro ou 800 nanômetros em um picossegundo.

    p No coração dos fotodetectores em questão estão tubos de carbono com um diâmetro de cerca de um nanômetro abrangendo uma pequena lacuna entre dois detectores de ouro. Os físicos mediram a velocidade dos elétrons por meio de um processo especial de espectroscopia a laser resolvido no tempo - a técnica da sonda de bomba. Funciona estimulando elétrons no nanotubo de carbono por meio de um pulso de laser e observando a dinâmica do processo por meio de um segundo laser.

    p As percepções e oportunidades analíticas possibilitadas pela técnica apresentada são relevantes para uma ampla gama de aplicações. Esses incluem, mais notavelmente, o desenvolvimento de componentes optoeletrônicos, como fotodetectores em nanoescala, fotointerruptores e células solares.


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