Novo processo cria materials semicondutor ordenado em temperatura ambiente

Cientistas da Universidade de Twente desenvolveram uma maneira de criar materiais semicondutores altamente ordenados à temperatura ambiente. Esta pesquisa da UT foi publicado hoje em Síntese da Natureza. Essa descoberta poderia tornar a optoeletrônica mais eficiente, controlando a estrutura cristalina e reduzindo o número de defeitos em nanoescala.

A equipe se concentrou em um materials chamado perovskitas de iodetos metálicosconhecido por sua capacidade de absorver a luz photo voltaic de forma eficiente e por seu uso em dispositivos como LEDs, semicondutores e células solares. Fazer estes materiais com uma única orientação (ou seja, com grãos altamente ordenados) tem sido um desafio. Até à knowledge, isto tem sido utilizado principalmente na forma policristalina.

Em outras palavras, de uma forma não ordenada. Isto pode limitar seu uso em aplicações, como LEDs, onde são necessárias alta ordem e baixa densidade de defeitos. Normalmente, estes semicondutores altamente ordenados requerem altas temperaturas de processamento. Mas neste novo processo, os pesquisadores da UT ignoram o calor e constroem o materials camada por camada usando um laser pulsado.

Acertando a estrutura

“As perovskitas haleto já são semicondutores notáveis ​​e são, por exemplo, usadas em células solares”, diz Junia Solomon Sathiaraj, estudante de doutorado no grupo de pesquisa Ciência de Materiais Inorgânicos.

“Mas geralmente temos pouco controle sobre como exatamente o materials cresce”, explica ela. Isto significa que as moléculas nos materiais têm muitas orientações e estruturas diferentes. “Em teoria, se melhorarmos a qualidade do materials, também melhoraremos a sua eficiência.”

“É tudo uma questão de acertar a estrutura”, afirma Monica Morales-Masis (que lidera o trabalho no âmbito do projeto ERC StG ​​CREATE). Uma estrutura perfeitamente ordenada no materials é essencial para criar dispositivos eficientes e confiáveis. O materials resultante é estável por mais de 300 dias e oferece grande potencial para aplicações como painéis solares e eletrônica avançada. Esta inovação não só nos ajuda a criar tecnologias mais ecológicas e mais económicas, mas também abre caminho para novas descobertas científicas na investigação de materiais.