La geometría de los nanocables semiconductores los hace ser singularmente adecuados para la detección de la luz, según un nuevo estudio que subraya la posibilidad de lograr nanocables detectores de luz con una sensibilidad de un solo fotón.
(NC&T)Los nanocables son fibras cristalinas de aproximadamente una milésima del grosor de un cabello humano, y de sus propiedades inherentes se espera que permitan nuevas arquitecturas de fotodetección para dispositivos de imagen, memorias de almacenamiento, comunicaciones ópticas dentro de los chips y otras aplicaciones de escala nanométrica, según los resultados del nuevo estudio, de la Universidad de California en San Diego (UCSD).
Las grandes áreas superficiales, los pequeños volúmenes y las cortas longitudes de los nanocables, los hacen fotodetectores sumamente sensibles, mucho más que los fotodetectores más grandes fabricados con los mismos materiales. Los diferentes tipos de nanocables detectan las distintas longitudes de onda de la luz. Se podría hacer un fotodetector rojo-verde-azul a escala nanométrica combinando los tres tipos adecuados de nanocables.
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(Un nanocable de ZnO, sujeto
por contactos metálicos.)
(Foto: U. Alberta) |
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Aunque los detectores basados en ellos ofrecen tanto una alta velocidad como una alta ganancia, el aspecto más importante del dispositivo es su relación señal-ruido o su sensibilidad. Debido a la geometría única de los nanocables, el volumen activo culpable de producir la "corriente oscura", una fuente de ruido, es sólo una milésima de la de un fotodetector de tamaño normal. Esto permite que los detectores basados en nanocables logren sensibilidades muy altas. En teoría, pueden llegar a lograr una sensibilidad de un solo fotón, que es la máxima para cualquier fotodetector. Los ingenieros fabricaron y caracterizaron fotodetectores ultravioleta, valiéndose de nanocables con diámetros de entre 150 y 300 nanómetros, y longitudes que van de 10 a 15 micrómetros. Los investigadores estudiaron la fotoconductividad de nanocables de óxido de zinc durante un largo intervalo de tiempo, y tanto en el aire como en el vacío. |
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