Peculiaridades de emissão de nanopartículas de silício de alto rendimento quântico
p Figura 1. Fotografias (em cima) e espectros de emissão (em baixo) de pontos quânticos de silício suspensos em metanol. Os espectros de emissão mudam gradualmente do infravermelho próximo para o vermelho com a diminuição do tamanho das partículas, o que é obtido simplesmente pelo recozimento do material conforme preparado em diferentes temperaturas. Crédito:American Chemical Society.
p Em 1990, os cientistas relataram que o silício nanoestruturado pode emitir luz visível. Este relatório abriu uma nova fronteira para fotoeletrônica em tecnologia da informação, chamado de "fotônica de silício". Além disso, o ajuste contínuo da emissão eletromagnética de comprimentos de onda perto de UV a infravermelho próximo foi alcançado controlando nanoestruturas de silício. p O rendimento quântico (QY) desta radiação pode exceder 70%, e o uso de silício como material emissor é vantajoso devido à sua abundância e baixa toxicidade para o corpo humano e meio ambiente.
p Esperava-se que essas vantagens estimulassem o uso de silício luminescente em vários campos; Contudo, ainda faltam aplicações comerciais.
p Nesse artigo, Ghosh e Shirahata se concentram em nanopartículas de silício de alto QY. Ele resume as peculiaridades de sua emissão, que depende do método de preparação e da química da superfície.
p Em particular, existem duas faixas espectrais separadas por luz verde, que não pode ser facilmente coberto usando uma abordagem de síntese única. Este limite verde é discutido para fornecer uma melhor compreensão dos mecanismos de emissão.
p Esses mecanismos são resumidos para determinar os desafios futuros no uso industrial de emissores de luz à base de silício. Os autores acreditam que a nanofotônica de silício ainda está em sua infância.
p Eles prevêem que, com materiais de alta qualidade de distribuição de tamanho estreita e química de superfície controlada em mãos, novas estruturas fotônicas serão realizadas em um futuro próximo, incluindo dispositivos de imagem biomédica, amplificadores ópticos, sensores, LEDs de alta eficiência, e possivelmente um laser à base de silício.