• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  • Fotodetector UV de banda estreita com base em nanocristais de óxido de índio
    p Representação esquemática do processo tecnológico de fabricação de um fotodetector baseado em filme de Al2O3 com nanocristais de In2O3 sintetizados por feixe de íons (a-c), imagem microscópica eletrônica de um nanocristal de In2O3 (d), e a dependência espectral dos parâmetros fotodetectores. Crédito:Universidade Lobachevsky

    p Uma equipe internacional de pesquisadores da Rússia e da Índia criou um fotodetector de UV de banda estreita baseado em nanocristais de óxido de índio embutidos em uma fina película de óxido de alumínio p Os pontos quânticos semicondutores (nanocristais de apenas alguns nanômetros de tamanho) têm atraído a atenção dos pesquisadores devido aos efeitos dependentes do tamanho que determinam suas novas propriedades elétricas e ópticas. Ao alterar o tamanho de tais objetos, é possível ajustar o comprimento de onda da emissão que eles absorvem, implementando assim fotodetectores seletivos, incluindo aqueles para radiação UV.

    p Os fotodetectores UV de banda estreita encontram aplicação em muitas áreas, em particular na biomedicina, onde são usados ​​para detecção de fluorescência ou fototerapia UV. Os materiais comumente usados ​​na fabricação de tais fotorreceptores são óxidos e nitretos de banda larga, que oferecem maior faixa de temperatura de operação e transparência para luz visível e solar, além de menor tamanho do aparelho.

    p O óxido de índio (In2O3) é um óxido semicondutor transparente de amplo bandgap com um band gap direto de cerca de 3,6 eV e um band gap indireto de ~ 2,5 eV. É bem conhecido que fotodetectores ultravioleta altamente sensíveis podem ser criados com base em In2O3.

    p De acordo com Alexey Mikhaylov, chefe do laboratório do Instituto de Física e Tecnologia da UNN, pesquisadores, juntamente com seus colegas indianos do Indian Institute of Technology Jodhpur e do Indian Institute of Technology Ropar, conseguiram sintetizar nanocristais de In2O3 em um filme de óxido de alumínio (Al2O3) em silício por meio da implantação de íons de índio.

    p A implantação de íons é um método básico na tecnologia eletrônica moderna, o que permite controlar o tamanho das inclusões, permitindo assim que as propriedades ópticas do fotodetector sejam ajustadas. A matriz de Al2O3 usada para nanocristais de óxido de índio oferece algumas vantagens em relação a outros dielétricos, pois este material de banda larga (8,9 eV) é transparente para uma ampla faixa de comprimentos de onda.

    p "No processo de nosso trabalho, Conseguimos obter uma redução significativa na corrente escura (mais de duas vezes em comparação com um fotodetector semelhante baseado em nanofios de In2O3). Ao integrar a fase In2O3 na matriz de banda larga e devido à sua baixa corrente escura, o novo fotodetector mostra valores de registro de responsividade e eficiência quântica externa, "Alexey Mikhaylov observa.

    p A banda de sensibilidade na faixa de UV tem uma largura de apenas 60 nm e mostra uma alta taxa de rejeição UV-visível (até 8.400). Este fotodetector é altamente adequado para aplicações práticas, como fotodetectores seletivos de espectro de banda estreita. O projeto do dispositivo baseado em nanocristais sintetizados por íons pode fornecer uma nova abordagem para a realização de um fotodetector cego-visível.


    © Ciência https://pt.scienceaq.com