Os cientistas sintetizam novos nanofios para melhorar a comunicação de alta velocidade
p O mecanismo de crescimento e detecção rápida de infravermelho de 1550 nm dos nanofios ternários In0.28Ga0.72Sb monocristalinos. Crédito:HAN Ning
p Cientistas chineses sintetizaram novos nanofios com alta mobilidade de portadores e resposta rápida à luz infravermelha (IR), o que pode ajudar na comunicação de alta velocidade. Suas descobertas foram publicadas em
Nature Communications em 10 de abril. p Comunicações ópticas eficazes requerem IR de 1550 nm, que é recebido e convertido em um sinal elétrico para processamento de computador. A conversão rápida de luz em elétrica é, portanto, essencial para comunicações de alta velocidade. De acordo com a teoria quântica, 1550 nm IR tem energia de ~ 0,8 eV, e só pode ser detectado por semicondutores com bandgaps inferiores a 0,8 eV, tais como germânio (0,66 eV) e materiais compostos III-V, tais como InxGa1-xAs (0,35-1,42 eV) e InxGa1-xSb (0,17-0,73 eV). Contudo, esses materiais geralmente têm grandes defeitos de cristal, que causam degradação substancial do desempenho da fotorresposta.
p Cientistas do Instituto de Engenharia de Processos (IPE) da Academia Chinesa de Ciências, A City University of Hong Kong (CityU) e seus colaboradores sintetizaram nanofios ternários In0.28Ga0.72Sb altamente cristalinos para demonstrar alta mobilidade de portadores e resposta rápida de infravermelho.
p Neste estudo, os nanofios In0,28Ga0,72Sb (bandgap 0,69 eV) mostraram uma alta responsividade de 6000 A / W para IR com alta resposta e tempos de decaimento de 0,038ms e 0,053ms, respectivamente, que são alguns dos melhores momentos até agora. A velocidade de resposta IR rápida pode ser atribuída aos defeitos de cristal minimizados, como também ilustrado por uma alta mobilidade de orifício de até 200 cm2 / Vs, de acordo com o Prof. Johnny C. Ho da CityU.
p O defeito minimizado do cristal é obtido por uma "tecnologia de epitaxia de catalisador" estabelecida pela primeira vez pelo grupo de Ho. Brevemente, os nanofios de compostos III-V são desenvolvidos cataliticamente por um catalisador de metal, como ouro, níquel, etc.
p "Essas nanopartículas de catalisador desempenham um papel fundamental no crescimento dos nanofios, pois os nanofios são sintetizados camada por camada com os átomos bem alinhados com os do catalisador, "disse HAN Ning, professora do IPE e autora sênior do artigo.