p Uma equipe de pesquisadores do MIT usou um novo material com apenas alguns átomos de espessura para criar dispositivos que podem aproveitar ou emitir luz. Esta prova de conceito pode levar a ultrafinos, leve, e células fotovoltaicas flexíveis, diodos emissores de luz (LEDs), e outros dispositivos optoeletrônicos, eles dizem. p Seu relatório é um dos três artigos de diferentes grupos que descrevem resultados semelhantes com este material, publicado na edição de 9 de março de Nature Nanotechnology . A pesquisa do MIT foi realizada por Pablo Jarillo-Herrero, o Professor Associado de Física de Desenvolvimento de Carreira da Mitsui, alunos de graduação Britton Baugher e Yafang Yang, e pós-doutorado Hugh Churchill.

p O material que eles usaram, chamado diseleneto de tungstênio (WSe2), faz parte de uma classe de materiais com espessura de uma única molécula sob investigação para possível uso em novos dispositivos optoeletrônicos - aqueles que podem manipular as interações de luz e eletricidade. Nestes experimentos, os pesquisadores do MIT puderam usar o material para produzir diodos, o bloco de construção básico da eletrônica moderna.

p Tipicamente, diodos (que permitem que os elétrons fluam em apenas uma direção) são feitos por "dopagem, "que é um processo de injeção de outros átomos na estrutura cristalina de um material hospedeiro. Ao usar materiais diferentes para esse processo irreversível, é possível fazer qualquer um dos dois tipos básicos de materiais semicondutores, tipo p ou tipo n.

p Mas com o novo material, as funções do tipo p ou do tipo n podem ser obtidas apenas trazendo o filme fino e evanescente em grande proximidade com um eletrodo de metal adjacente, e ajustar a tensão neste eletrodo de positivo para negativo. Isso significa que o material pode ser facilmente e instantaneamente trocado de um tipo para outro, o que raramente é o caso com semicondutores convencionais.

p Em seus experimentos, a equipe do MIT produziu um dispositivo com uma folha de material WSe2 que era eletricamente dopado metade tipo n e metade tipo p, criando um diodo de trabalho que tem propriedades "muito próximas do ideal, "Jarillo-Herrero diz.

p Fazendo diodos, é possível produzir todos os três dispositivos optoeletrônicos básicos - fotodetectores, células fotovoltaicas, e LEDs; a equipe do MIT demonstrou todos os três, Jarillo-Herrero diz. Embora estes sejam dispositivos de prova de conceito, e não projetado para expansão, a demonstração bem-sucedida pode apontar o caminho para uma ampla gama de usos potenciais, ele diz.

p “Sabe-se como fazer materiais de grandes áreas” deste tipo, Churchill diz. Embora mais trabalho seja necessário, ele diz, "não há razão para que você não seja capaz de fazer isso em escala industrial."

p Em princípio, Jarillo-Herrero diz, porque este material pode ser projetado para produzir diferentes valores de uma propriedade chave chamada bandgap, deveria ser possível fazer LEDs que produzissem qualquer cor - algo que é difícil de fazer com materiais convencionais. E porque o material é tão fino, transparente, e leve, dispositivos como células solares ou monitores podem ser potencialmente integrados em janelas de edifícios ou veículos, ou mesmo incorporado em roupas, ele diz.

p Embora o selênio não seja tão abundante quanto o silício ou outros materiais promissores para a eletrônica, a finura dessas folhas é uma grande vantagem, Churchill aponta:"É milhares ou dezenas de milhares de vezes mais fino" do que os materiais convencionais de diodo, "então você usaria milhares de vezes menos material" para fazer dispositivos de um determinado tamanho.

p Além dos diodos que a equipe produziu, a equipe também usou os mesmos métodos para fazer transistores tipo p e tipo n e outros componentes eletrônicos, Jarillo-Herrero diz. Esses transistores podem ter uma vantagem significativa em velocidade e consumo de energia porque são muito finos, ele diz. p Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.