L'estudi, publicat recentment en la revista Nano Letters, obri la porta al disseny de nous dispositius fotònics i optoelectrònics, elements fonamentals de les tecnologies lligades a la telecomunicació i a l'energia.

Un equip de recerca de l'Institut de Ciència dels Materials de la Universitat de València (ICMUV) ha trobat un mètode eficient per a optimitzar la fluorescència d'un nanomaterial semiconductor bidimensional obtingut a partir de seleniur d'indi (InSe). L'estudi, publicat recentment en la revista Nano Letters, obri la porta al disseny de nous dispositius fotònics i optoelectrònics, elements fonamentals de les tecnologies lligades a la telecomunicació i a l'energia.

Els materials semiconductors, com el silici, són la matèria primera que ha permès desenvolupar tots els dispositius electrònics i optoelectrònics actuals. Gràcies a aquests existeixen díodes, transistors, xips, cèl·lules solars, LEDs, làsers, cèl·lules fotoelèctriques o fotodetectors. 

La característica més important dels semiconductors –que els fa tan rellevants des del punt de vista tecnològic– és el requeriment d'una energia mínima per a poder excitar un electró per sobre de l'anomenada ‘banda prohibida’, que és on es fa possible la conducció d'electricitat. 

Quan les dimensions dels semiconductors es redueixen a l'escala nanomètrica passen a governar les regles del món quàntic, que permeten sintonitzar la banda prohibida d'aquests nanomaterials, la qual cosa serviria, fins i tot, per a dissenyar nous dispositius electrònics i optoelectrònics més eficients, flexibles i econòmics. Per açò, la sintonització de la banda prohibida dels nanomaterials bidimensionals és, per als científics, una qüestió oberta i perseguida.

El descobriment del primer nanomaterial bidimensional aïllat –el grafè–, ha despertat molt interès entre la comunitat científica pel fet de ser un excel·lent conductor tèrmic i elèctric, posseir interessants propietats òptiques i mecàniques, ser estable en condicions ambientals i resultar altament funcionalitzable. Però les dificultats oposades a l'hora d'afegir la semiconductivitat entre les seues propietats han reconduït bona part de la recerca científica, en aquest camp, cap a l'estudi d'altres materials bidimensionals i semiconductors.

En un article publicat recentment en la revista Nano Letters, un equip de recerca internacional encapçalat per investigadors de l'Institut de Ciència dels Materials de la Universitat de València (ICMUV), ha reportat noves propietats  d'un semiconductor bidimensional obtingut a partir del seleniur d'indi (InSe), utilitzant mètodes d'exfoliació micromecànica, com aquells que van permetre descobrir el grafè. Es tracta d'un material estable en condicions ambientals, que exhibeix una banda prohibida sintonitzable des de l'infraroig (990 nm) fins a ben dins del visible (590 nm). Açò suposa un augment de la versatilitat de processos d'absorció de la llum, per sobre de la que poden oferir altres materials bidimensionals, de manera que s'obri una banda d'utilitat encara per explorar per a nous dispositius. La resposta luminescent del InSe es veu potenciada notablement per mètodes de nanotexturització, un eficient mètode d'absorció de llum utilitzat també per a millorar la baixa resposta luminescent del grafè, però encara tecnològicament complicada. 

Aquests resultats obrin la porta al disseny de nous dispositius electrònics i optoelectrònics i heteroestructures semiconductores basades en materials bidimensionals.

El grup principal del treball està constituït pels físics Juan Fco. Sánchez Royo, Juan P. Martínez Pastor, Alfredo Segura, Ana Cros, Mauro Brotóns i Gisbert i Daniel Andrés Penares, de l'Institut de Ciència dels Materials de la Universitat de València. En ell han participat els membres de l'empresa del Parc Científic de la Universitat de València INTENANOMAT S.L., Pedro J. Rodríguez i Rafael Abargues, a més d'altres investigadors del ICN2-CSIC i ICMAB-CSIC de Barcelona, i de la Universitat de Califòrnia-Berkeley.

Article:
Nanotexturing to enhance photoluminescent response of atomically thin indium selenide with highly tunable band gap
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.6b00689

Links als grups de la UV:
www.uv.es/lowdim
www.uv.es/umdo

Finançament dels grups de la UV:
-MINECO, Projecte: TEC2014-53727-C2-1-R.
-Generalitat Valenciana: PROMETEOII/2014/059. Contracte Pre-doctoral CPI-15-276.
-Universitat de València: Programa de Mobilitat “Califòrnia-Spain Campus” del VLC-CAMPUS. 
Programa d'Atracció de Talent, VLC-CAMPUS (beca num. UVINV-PREDOC13-110538).