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Abstracto

Los nanocables como bloques de construcción innovadores para la optoelectrónica

San Filo Amboina

Desde la invención del primer transistor en 1925, la electrónica ha impulsado el mundo. Miremos donde miremos, vemos dispositivos eléctricos basados ​​en silicio. El silicio es genial: es barato, fácil de trabajar, está muy extendido y es muy conocido. En electrónica básica, funciona muy bien y tratar de encontrar algo mejor que el silicio es como tratar de mejorar la pólvora. Sin embargo, el silicio tiene sus limitaciones y hoy en día ya se han superado: las últimas tendencias apuntan a dispositivos cada vez más pequeños y con colores brillantes. La primera se trata básicamente en nanotecnología: cuando las dimensiones de un objeto son del mismo orden de magnitud que el camino libre medio de los electrones, se logra un efecto conocido como confinamiento cuántico, debido al cual la energía de los electrones aumenta y las propiedades de los materiales cambian en consecuencia. La segunda es bien conocida en optoelectrónica. El silicio es un semiconductor de banda indirecta, lo que básicamente significa que su interacción con la luz está obstaculizada y no es el mejor candidato para dispositivos ópticamente activos. En el mundo de la nanotecnología existen objetos que tienen como objetivo ayudar en ambos casos: se denominan nanohilos y son cristales muy finos pero de longitud arbitraria hechos de diferentes materiales, como semiconductores III-V o II-VI. Dichos cristales se pueden obtener de forma espontánea en las condiciones adecuadas de presión, temperatura y átomos disponibles en lo que comúnmente se denomina “crecimiento vapor-líquido-sólido”. En dichos procesos, se utiliza un monocristal como sustrato sobre el que gotitas líquidas de un material catalizador impulsan el “crecimiento” del cristal utilizando átomos procedentes de la fase vapor. El tamaño de la gotita de líquido determina el diámetro de los nanocristales y el tiempo de crecimiento afecta a su longitud. Dichos cristales se pueden “rodear” entonces por una capa de material diferente en forma de núcleo-capa modificando la composición de los átomos en la fase vapor. El Nano-hot-dog así obtenido se puede emplear como elemento activo solar, porque al incidir la luz solar se generan pares electrón-hueco, los portadores de carga se separan entre el material del núcleo y de la carcasa produciendo de hecho una diferencia de potencial, Et voilá' obtuvimos una célula solar de alta eficiencia: sólo necesitamos conectar las dos capas por separado, cerrar el circuito eléctrico, protegerlas con una capa adicional no absorbente para evitar que los agentes atmosféricos dañen nuestro dispositivo.