p O futuro dos filmes e da manufatura pode estar em 3-D, mas a eletrônica e a fotônica estão se tornando 2-D; especificamente, materiais semicondutores bidimensionais. p Um dos últimos avanços nesses campos está centrado no dissulfeto de molibdênio (MoS2), um semicondutor bidimensional que, embora comumente usado em lubrificantes e ligas de aço, ainda está sendo explorado em optoeletrônica.

p Recentemente, os engenheiros colocaram uma única camada de moléculas de MoS2 no topo de uma estrutura fotônica chamada nanocavidade óptica feita de óxido de alumínio e alumínio. (Uma nanocavidade é um arranjo de espelhos que permite que feixes de luz circulem em caminhos fechados. Essas cavidades nos ajudam a construir coisas como lasers e fibras ópticas usadas para comunicações.)

p Os resultados, descrito no artigo "Monocamadas MoS2 em nanocavidades:aprimoramento na interação luz-matéria" publicado em abril pela revista Materiais 2D , são promissores. A nanocavidade MoS2 pode aumentar a quantidade de luz que os materiais semicondutores ultrafinos absorvem. Por sua vez, isso poderia ajudar a indústria a continuar fabricando mais potentes, dispositivos eletrônicos eficientes e flexíveis.

p "A nanocavidade que desenvolvemos tem muitas aplicações potenciais, "diz Qiaoqiang Gan, PhD, professor assistente de engenharia elétrica na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da University at Buffalo. "Ele poderia ser usado para criar painéis solares mais eficientes e flexíveis, e fotodetectores mais rápidos para câmeras de vídeo e outros dispositivos. Pode até ser usado para produzir combustível de hidrogênio através da divisão da água de forma mais eficiente. "

p Uma única camada de MoS2 é vantajosa porque, ao contrário de outro material bidimensional promissor, grafeno, sua estrutura de bandgap é semelhante aos semicondutores usados ​​em LEDs, lasers e células solares.

p "Em experimentos, a nanocavidade foi capaz de absorver quase 70% do laser que projetamos nela. Sua capacidade de absorver luz e convertê-la em energia disponível poderia, em última análise, ajudar a indústria a continuar com dispositivos eletrônicos mais eficientes em termos de energia, "disse Haomin Song, um candidato a PhD no laboratório de Gan e um co-pesquisador líder no papel.

p A indústria acompanhou a demanda por produtos menores, dispositivos optoeletrônicos mais finos e poderosos, em parte, diminuindo o tamanho dos semicondutores usados ​​nesses dispositivos.

p Um problema para dispositivos optoeletrônicos de captação de energia, Contudo, é que esses semicondutores ultrafinos não absorvem luz tão bem quanto os semicondutores em massa convencionais. Portanto, há uma troca intrínseca entre a capacidade de absorção óptica dos semicondutores ultrafinos e sua espessura.

p A nanocavidade, descrito acima, é uma solução potencial para este problema.