p Um grupo de pesquisadores do Instituto Fritz Haber da Sociedade Max Planck e da Humboldt-Universität zu Berlin descobriu que um semicondutor pode ser convertido em metal e devolvido pela luz com mais facilidade e rapidez do que se pensava. Essa descoberta pode aumentar a velocidade de processamento e simplificar o projeto de muitos dispositivos tecnológicos comuns. p Grande parte da tecnologia usada hoje depende de transistores. Eles conectam muitos dos materiais que compõem esses dispositivos, e são essenciais para qualquer tipo de processamento de dados. Como os transistores são tão importantes, cientistas e engenheiros há muito tentam otimizá-los modificando as propriedades dos materiais para que possam ser usados ​​com mais flexibilidade. Agora, uma equipe de pesquisadores do Instituto Fritz Haber da Sociedade Max Planck e da Humboldt-Universität zu Berlin encontrou uma pista importante sobre como conseguir isso.

p Os transistores são frequentemente constituídos por semicondutores, materiais que conduzem eletricidade, mas não tão bem quanto os metais. Em transistores comuns, vários semicondutores são combinados para controlar uma corrente elétrica. Infelizmente, isso limita o desempenho e o tamanho do dispositivo ao qual estão integrados. "Basicamente, seria ideal ter apenas um material que pudesse fazer tudo, sempre que você precisar, "diz Julia Stähler, Professor da Humboldt Universität zu Berlin, que liderou o estudo no Instituto Fritz Haber.

p Embora a condutividade dos semicondutores possa ser alterada por um processo químico chamado "dopagem, "esta técnica, em que os átomos do semicondutor são substituídos por outros átomos, tem limitações. As propriedades de um material podem ser alteradas, mas permanecerá assim permanentemente. Os pesquisadores buscam um material que possa alternar entre propriedades diferentes. O grupo de Julia Stähler encontrou uma resposta para esta pergunta:luz.

p Os cientistas envolvidos neste estudo investigaram o popular óxido de zinco semicondutor e descobriram que iluminando-o com um laser, a superfície do semicondutor pode ser transformada em metal - e vice-versa. Este "fotodopagem" é obtido por fotoexcitação:a luz modifica as propriedades eletrônicas de tal forma que os elétrons se movem livremente de repente e uma corrente elétrica pode fluir, como seria em metal. Assim que a luz for desligada, o material também volta rapidamente a ser um semicondutor.

p "Este mecanismo é uma descoberta completamente nova e surpreendente, "diz Lukas Gierster, autor principal e Ph.D. aluno do grupo de Stähler. "Três coisas em particular nos surpreenderam:por um lado, dopagem foto e química se comportam de forma muito semelhante, apesar de serem mecanismos fundamentalmente diferentes; dois, mudanças gigantescas podem ser alcançadas com uma potência de laser muito baixa; e três, ligar e desligar o metal acontece rapidamente. "

p A conversão para um metal leva apenas 20 femtossegundos, ou seja, 20 milionésimo de bilionésimo de segundo. A velocidade de re-formação do semicondutor foi especialmente surpreendente, pois foi ordens de magnitude mais rápida do que em estudos anteriores. Em outras palavras, a luz é uma chave ultrarrápida que tem a força de alterar as propriedades semicondutoras do óxido de zinco para um comportamento metálico reversivelmente.

p Esta descoberta pode ser altamente benéfica para aplicações de dispositivos de alta frequência e transistores ultra-rápidos controlados opticamente, aumentando a velocidade de processamento e simplificando o design do dispositivo. "Nossos gadgets podem se tornar mais rápidos e, portanto, mais inteligentes, "Julia Stähler diz e acrescenta:" Baixo consumo de energia, a comutação ultrarrápida das propriedades de condução nos fornecerá alta velocidade e flexibilidade de projeto. "Ela e seu grupo estão convencidos de que o mesmo será verdadeiro para outros materiais semicondutores, de modo que sua descoberta provavelmente atingirá muito mais além do óxido de zinco.