p Pesquisadores da Universidade Hebraica de Jerusalém conseguiram um avanço no campo da nanociência ao alterar com sucesso as propriedades dos nanocristais com átomos de impureza - um processo chamado dopagem - abrindo assim o caminho para a fabricação de nanocristais semicondutores aprimorados. p Os nanocristais de semicondutores consistem de dezenas a milhares de átomos e são 10, 000 vezes menor que a largura de um cabelo humano. Essas minúsculas partículas têm usos em uma série de campos, como iluminação de estado sólido, células solares e bioimagem. Uma das principais aplicações potenciais desses materiais notáveis ​​é na indústria de semicondutores, onde a miniaturização intensiva vem ocorrendo nos últimos 50 anos e agora está na faixa dos nanômetros.

p Contudo, esses semicondutores são maus condutores elétricos, e para usá-los em circuitos eletrônicos, sua condutividade deve ser ajustada pela adição de impurezas. Nesse processo, átomos estranhos, chamadas de impurezas, são introduzidos no semicondutor, causando uma melhoria em sua condutividade elétrica.

p Hoje, a indústria de semicondutores gasta anualmente bilhões de dólares em esforços para adicionar intencionalmente impurezas em produtos semicondutores, que é um passo importante na fabricação de vários produtos eletrônicos, incluindo chips de computador, diodos emissores de luz e células solares.

p Devido à importância do doping para a indústria de semicondutores, pesquisadores em todo o mundo têm feito tentativas contínuas de dopar nanocristais a fim de obter uma miniaturização cada vez maior e melhorar os métodos de produção de dispositivos eletrônicos. Infelizmente, esses minúsculos cristais são resistentes ao doping, pois seu pequeno tamanho faz com que as impurezas sejam expelidas. Um problema adicional é a falta de técnicas analíticas disponíveis para estudar pequenas quantidades de dopantes em nanocristais. Devido a esta limitação, a maior parte da pesquisa nesta área tem se concentrado na introdução de impurezas magnéticas, que podem ser analisados ​​mais facilmente. Contudo, as impurezas magnéticas não melhoram realmente a condutividade do nanocristal.

p Prof. Uri Banin e seu aluno de pós-graduação, David Mocatta, do Centro da Universidade Hebraica de Nanociência e Nanotecnologia, alcançaram um avanço no desenvolvimento de um sistema simples, reação química em temperatura ambiente para introduzir átomos de impureza de metais nos nanocristais semicondutores. Eles viram novos efeitos não relatados anteriormente. Contudo, quando os pesquisadores tentaram explicar os resultados, eles descobriram que a física dos nanocristais dopados não era muito bem compreendida.

p Aos poucos, em colaboração com o Prof. Oded Millo da Universidade Hebraica e com Guy Cohen e o Prof. Eran Rabani da Universidade de Tel Aviv, eles construíram uma imagem abrangente de como as impurezas afetam as propriedades dos nanocristais. A dificuldade inicial em explicar este processo revelou-se uma grande oportunidade, quando descobriram que a impureza afeta o nanocristal de maneiras inesperadas, resultando em física nova e intrigante.

p "Tivemos que usar uma combinação de muitas técnicas que, quando tomadas em conjunto, tornam óbvio que conseguimos dopar os nanocristais. Demorou cinco anos, mas no final chegamos lá, "disse Mocatta.

p Este avanço foi relatado recentemente na prestigiosa revista. Ciência . Ele prepara o terreno para o desenvolvimento de muitas aplicações potenciais com nanocristais, variando de eletrônicos a ótica, de sensoriamento a soluções alternativas de energia. Os nanocristais dopados podem ser usados ​​para fazer novos tipos de nanolasers, células solares, sensores e transistores, atendendo às exigentes demandas da indústria de semicondutores.